Der Weiße Thun ist eine verhältnismäßig kleine Art der Thunfische. Er erreicht eine Länge von bis zu 140 cm und wird dabei bis zu 60 kg schwer. Dabei unterscheiden sich die Körpergrößen der verschiedenen Populationen; Im Oberflächenbereich des Pazifik werden vor allem kleinere Thunfische mit Körperlängen von 55 bis 80 Zentimeter gefangen während durch Langleinenfischerei auch größere Exemplare zwischen 95 und 115 Zentimeter angelandet werden. Im Indischen Ozean liegen die Körperlängen in der Regel zwischen 40 und 100 Zentimeter und im Atlantik sind Tiere bis 110 Zentimeter nicht ungewöhnlich. Die Körperfärbung ist am Rücken und den oberen Flanken blauschwarz, wobei sich ein breites, irisierendes Band über die Körperseiten zieht. Die erste Rückenflosse ist dunkelgelb, die zweite Rückenflosse und die Afterflosse hellgelb gefärbt. Die Finlets sind dunkel, der hintere Rand der Schwanzflosse hell gerandet.
Die größte Höhe erreicht der Fisch etwas weiter schwanzwärts als andere Thunfischarten. Sie liegt in der Regel nicht im Bereich der ersten Rückenflosse sondern kurz dahinter am vorderen Ansatz der zweiten Rückenflosse. Die Brustflossen des weißen Thun sind sehr lang und entsprechend etwa 30 % der Gesamtlänge des Fisches. Die stachelige erste Rückenflosse hat eine konkave Form, wie bei allen Thunfischen folgen auf die zweite Rückenflosse sowie der Afterflosse eine Reihe von kleineren Flossen (Finlets). Die Afterflossen sind bei kleinen Individuen unter 50 Zentimeter Körperlänge im Verhältnis zu anderen Thunfischarten kürzer ausgebildet.