Имеет типичный для семейства осетровых облик: веретенообразное тело с пятью рядами костных жучек, удлиненное рыло, нижний выдвижной рот и гетероцеркальный (ассиметричный) хвостовой плавник. Череп хрящевой, на голове имеются хорошо развитые покровные окостенения.

  На рыле снизу перед ротовым  отверстием —4 усика. У стерляди они бахромчатые, что отличает ее от других видов семейства осетровых. Другим определяющим признаком является число жучек в боковом ряду. Их у стерляди больше 50. По длине рострума (передней части головы) различают длиннорылые и тупорылые формы стерляди. Дискуссия о том, являются ли эти формы самостоятельными группировками или отражают морфологическую изменчивость в единой популяции, ведется в научной литературе уже более ста лет. 

  Половой диморфизм у стерляди выражен слабо. Легче всего определить пол рыб перед нерестом. И самцы и самки к периоду размножения приобретают «брачный наряд» в виде беловатого налёта на голове. У самцов, как правило, «брачный наряд» выражен ярче. Иногда он столь интенсивен, что белеют покровные окостенения не только на голове, но и на всём теле, и рыба выглядит усыпанной жемчужной сыпью. Икряных самочек можно довольно легко отличить по вздувшемуся брюшку. Окраска спины и боков стерляди обычно однотонная, зависит от сезона, цвета грунта и мутности воды. Обычно преобладают серо-бурые оттенки. Грудные плавники большие со светлой окантовкой. Цвет брюшной стороны тела обычно белый или жёлтый, но иногда встречаются особи и с пятнистой окраской брюха.

Стерлядь, обитающую восточнее Уральского хребта, выделяют в особый подвид – сибирская стерлядь, Acipenser ruthenus marsiglii Brandt, 1833. Образ жизни в природе Стерлядь — придонная стайная речная рыба. В озерах и прудах она жить может, но никогда не размножается. Известны случаи поимки стерляди в солоноватой воде Каспийского и Азовского морей. В реках предпочитает глубокие места с сильным течением. После зарегулирования рек стерлядь, как и другие реофильные виды рыб, покидает озерную часть образовавшегося водохранилища и держится преимущественно вне зоны подпора, на участках, сохраняющих речной режим. Осенью стерлядь залегает на дно реки, на ямы, при этом она покрывается слизью. Зимой стерлядь ничего не ест и к весне худеет. Корм стерляди в остальное время года состоит из водных личинок насекомых: мошек, комаров-звонцов, ручейников. Во время массового вылета поденок в течение нескольких дней она питается только ими. При этом стерлядь поднимается к поверхности воды и плавает кверху брюхом, собирая с поверхности упавших насекомых. Меньшую роль в ее питании играют ракообразные и моллюски. При случае крупная стерлядь может схватить и зазевавшуюся рыбку. Стерлядь — большая любительница икры, и на нерестилищах проходных видов осетровых считается нежелательным гостем.

  Средняя масса стерляди составляет 1,5—3 кг. Достигнув этого веса, она практически перестает расти. Тем не менее, встречаются выдающиеся экземпляры, размеры которых су-щественно превосходят средние показатели. Стерляди массой 6—8 кг, хоть и редкое, но все же не уникальное явление. В старинной литературе упоминается о поимке 16—20-килограммовых рыбин. Продолжительность жизни стерляди составляет около 30 лет.

Осетровые довольно часто гибридизируются в природных условиях. Гибриды представляют интерес в теоретическом плане и как объекты товарного выращивания. Считается, что гибриды между малохромосомными видами (стерлядь, севрюга, шип, белуга) и между многохромосомными (русский, сибирский, персидский, адриатический осетры, калуга) видами плодовиты, а гибриды между мало- и многохромосомными — бесплодны. Попадание гибридов в водоемы, где обитают и размножаются чистые виды осетровых нежелательно, так как в результате скрещиваний могут быть потеряны чистые линии осетровых. Размножение Возраст полового созревания стерляди сильно растянут. Первые половозрелые особи начинают встречаться с 3—5 лет. Самцы созревают несколько раньше самок. Размножается стерлядь весной, обычно в паводок. Опыты на рыбоводном заводе показали, что икра стерляди развивается без нарушений при температуре воды от 6 до 20 °С. Сходный диапазон нерестовых температур (8—20 °С) наблюдается и в естественных условиях, однако наибольшая интенсивность размножения приходится на 10—15 °С. Нерестилища могут быть русловыми и заливными, но обязательно с быстрым течением. Грунт на них может быть галечный, песчано-каменистый или хрящеватый. На местах нереста самцы обычно преобладают над самками. Самки вымётывают икру единовременно, в течение нескольких часов. Однако из-за подхода новых рыб общий период размножения может длиться более месяца. Это позволяет стерляди использовать одни и те же нерестилища до 6—7 раз за сезон. Икра у стерляди клейкая и довольно прочно прикрепляется к гальке, камням и другим подводным предметам. Длительность эмбрионального развития, в зависимости от температурных условий, составляет 4—10 суток.

Самцы, как правило, нерестятся ежегодно. Самки могут пропускать год и более. Абсолютная плодовитость стерляди, в зависимости от размера производителей, варьирует в широких пределах (от 3 до 140 тыс. и более икринок), относительная плодовитость менее изменчива и составляет около 20—30 тысяч икринок на килограмм веса рыбы. В одном грамме текучей икры стерляди содержится порядка 120 икринок. Добиться размножения стерляди в аквариуме еще никому не удавалось. Даже если выращиваемая рыба наберет икру, получить её будет невозможно без организации охлаждения рыбы (искусственной зимовки) и гормональной стимуляции. То же самое можно сказать о размножении стерляди в различного рода декоративных водоёмах под открытым небом, получившим широкое распространение в последние годы.

Стерлядь населяет реки бассейнов Черного, Азовского, Каспийского, Белого и Карского морей. Восточная граница распространения —река Енисей. Стерлядь издавна привлекала внимание специалистов как объект акклиматизации. Согласно литературным источникам она пересаживалась в Неву уже в 1763 г. Имеются сведения о многочисленных пересадках стерляди в XIX веке внутри России и вывозе за рубеж. Стерлядь успешно акклиматизирована в реках Онеге (бассейн Белого моря), Печоре (бассейн Баренцева моря) и Шуе (бассейн Онежского озера). Попытки вселить стерлядь в Западную Двину и Амур оказались менее удачными. В последние годы стерлядь в массовом количестве вселяется в бассейн реки Кубани.

Экологическая справка.

 Стерлядь очень чувствительна к недостатку кислорода. При падении содержания кислорода в воде до 3,5 мг/л стерлядь покидает зимовальные ямы и мигрирует в больших количествах в места с более благоприятным кислородным режимом. Хуже всего заморы переносят половозрелые самки. Стерлядь довольно чувствительна к качеству воды. В загрязненных реках ее запасы находятся в депрессивном состоянии. И, наоборот, если вода становится чище, это незамедлительно приводит к увеличению численности, что было отмечено, в частности, в бассейне Камы после сокращения промышленного производства и вредных сбросов в 1990-х. Некоторые популяции стерляди занесены в региональные «Красные книги», в «Красную книгу России». Вид включен в «Красную книгу МСОП».