Коренастое животное с большой головой и короткой шеей, заросшими обильной шерстью, из-за которой он кажется более крупным, чем есть на самом деле. У него нет выпирающих частей тела для сокращения теплопотерь в морозы, но есть очень густой длинный мех, чьи теплоизоляционные свойства обеспечены гивиотом (плотным подшерстком, согревающим в восемь раз интенсивнее, чем овечья шерсть).
Рост взрослого овцебыка в холке равен в среднем 1,3 —1,4 метра при весе от 260 до 650 килограммов. Природа наградила  овцебыка серповидными рогами, широкими и морщинистыми в основании (на лбу), где их разделяет узкий желобок.