Размеры рыбного филина крупные: длина тела — около 70 см, размах крыльев до двух метров. Самка рыбного филина намного крупнее самца, её вес достигает иногда 4 кг. У рыбного филина широкие перьевые ушки, очень лохматые. Когда он пугается, его ушки прижимаются к голове. Если он в хорошем расположении духа, ушки задорно топорщатся вверх. Из-за сливающихся на расстоянии темных провалов закрытых глаз и клюва кажется, что на голову совы надели «маску». Окраска однотонная, буроватая, с темными продольными пятнами по всему телу, на горле — белое пятно. На макушке и затылке иногда тоже встречаются белые пятна. У рыбного филина лапки голые, без перьев – чтобы не мокли в воде. К тому же на пальцах есть специальные шипики – чтобы скользкая добыча не могла вывернуться, и одна режущая кромка на когте – чтобы он как можно глубже вонзался в жертву. На заснеженном льду филин оставляет характерный росчерк-автограф следов своих когтей в виде буквы «К». Солидности рыбным филинам отчасти помогает достигать их ярко выраженная способность к ожирению. Готовясь к зиме, птицы обзаводятся прослойкой подкожного жира толщиной до полутора сантиметров.