นกเป็ดผีใหญ่มีลำตัวยาว 46-51 ซม.ช่วงปีกกว้าง 59-73 ซม. ว่ายน้ำและดำน้ำเก่ง สามารถจับปลาจากใต้น้ำได้ ปากแหลมสีเนื้อแกทชมพู คอยาว หน้าผาก กระหม่อม ท้ายทอย หลังคอ และหลังสีน้ำตาลเข้ม มีแถบดำจากมุมปากถึงตา หน้า ข้างคอ และลำตัวด้านล่างสีขาว สีข้างน้ำตาลแกมแดง ในฤดูผสมพันธุ์จะมีหงอนฟูสีดำ ข้างแก้มมีขนยาวเป็นแผ่นสีน้ำตาลแดงและดำ ปากสีชมพูเข้ม[1]

ลูกนกสังเกตได้ง่าย เนื่องจากหัวมีลายทางขาว-ดำ คล้ายม้าลาย และลายทางจะหายไปเมื่อโตเต็มวัย