Der Sachalin-Stör erreicht eine Maximallänge von 1,30 Metern. Sein langgestreckter Körper besitzt fünf Längsreihen gebuckelter Knochenschuppen (Scuta). Vom Grünen Stör kann er vor allem anhand der Anzahl der Lateralschuppen unterschieden werden (18 bis 27 (Mittelwert 23) beim Sachalin-Stör vs. 25 bis 30 (Mittelwert 27,9) beim Grünen Stör). Außerdem wird die Afterflosse des Sachalin-Störs von mehr Flossenstrahlen gestützt als die des Grünen Störs (27 bis 36 (Mittelwert 31,3) beim Sachalin-Stör vs. 25 bis 31 (Mittelwert 28,9) beim Grünen Stör). Die Barteln liegen beim Sachalin-Stör näher zum Maul als zur Schnauzenspitze, beim Grünen Stör liegen sie näher zur Schnauzenspitze oder die Abstände Schnauzenspitze - Barteln und Barteln - Maul sind gleich lang. Der Sachalin-Stör hat normalerweise nicht mehr als neun Knochenschuppen an den äußeren Bauchseiten zwischen den paarigen Flossen, der Grüne Stör hat dort in der Regel mehr als neun Schuppen. Die Anzahl der Kiemenrechenliegt beim Sachalin-Stör bei weniger als zwanzig, beim Grünen Stör sind es meist mehr als zwanzig. Entlang der Mittellinie des Rückens hat der Sachalin-Stör 7 bis 11 Knochenschuppen. Genetisch unterscheiden sich Sachalin-Stör und Grüner Stör vor allem hinsichtlich ihres Karyotyps.