A pókmajom egy nagy Újvilági majom hosszú, vékony végtagokkal és egy fogófarokkal. Hosszú, szűk feje van, háromszögletes orrával és nagy, kifejező szemmel. A szőrzete általában fekete, barna vagy szürke, egy jellegzetes fehér vagy sárgás szakállal.
A pókmajom legmeglepőbb jellege a hosszú farka, ami hosszabb a teste)nél. Ez az izmoshängoló hárral van fedve, és elég erős, hogy az egész testét támogassa, ahogy a fákról-fákra ugrál. A pókmajomnak hosszú karjai és lábaik is vannak, amikkel ágakról lóg és ételt fog.
A pókmajmok általában 33-63,5 cm (13-25 hüvelyk) hosszúságot érnek el és 5,5-10 kg (12-22 font) súlyúak. A legnagyobb faj, az Ateles belzebuth, 2 meternél (6 lábnál) hosszabbá válhat és akár 11 kg-ig (24 font) megnőhet.