儒艮和海牛同属海牛目，体型呈纺锤形，成年个体长3-4米，皮肤光滑呈灰褐色，头部圆润，吻部突出。最关键的特征是它们的胸部有一对明显的乳房，位置与人类胸部相似。当雌兽怀抱着幼崽在水面哺乳时，身体垂直浮出，头部和胸部露出水面，加上偶尔被海草缠绕的“长发”实为藻类，远远望去就像怀抱婴儿的人形生物，这正是“美人鱼”传说的核心来源。
这类动物是典型的草食性海洋生物，以海草和水生植物为食，每天需消耗约50公斤食物。它们行动缓慢，性情温顺，多栖息在热带浅海或河口区域。由于需要定期浮出水面呼吸，它们常被水手观察到在晨昏时分活动，朦胧光线中更易引发视觉联想。
历史上，古希腊文献、加勒比海航海日志中都有关于“美人鱼”的记载，14世纪《马可·波罗游记》也曾描述过“上半身似人，下半身似鱼”的生物，这些记录均指向儒艮或海牛。现代科学研究已证实，所有“美人鱼”目击事件的生物学原型，皆为这两类海洋哺乳动物。
尽管传说中的美人鱼带有奇幻色彩，但现实中的儒艮和海牛却因栖息地破坏和非法捕猎成为濒危物种。它们的存在提醒着人们，海洋中真实的生命或许没有传说那么浪漫，却同样值得珍视与保护。