Der Seeschmetterling besitzt einen schlank langgestreckten und seitlich abgeflachten Körper und wie alle Vertreter der Schleimfische hat er keine Schuppen. Der Kopf mit dem endständigen Maul ist groß und abgerundet, die Augen befinden sich weit oben liegend. Vor dem Augenvorderrand befindet sich jeweils ein gelappter Hauttentakel. Der Körper ist hellbraun bis olivfarben mit einer unregelmäßigen dunkelbraunen Streifung aus breiten Querbinden.
Der vordere Teil ist stark vergrößert und besitzt einen großen dunkelblauen, hell gesäumten Augenfleck. Die fadenförmigen Bauchflossen sind kehlständig, liegen also vor den Brustflossen und bestehen aus einem harten und 3 weichen Strahlen. Die paarigen Brustflossen besitzen 12 Flossenstrahlen und die Afterflosse 2 Hartstrahlen und 16 Weichstrahlen. Die Schwimmblase fehlt allen Schleimfischen.