雙峰駝的體形高大而稍瘦，體長2.2~3.5米，尾長50~60厘米，肩高1.8~2米，體重450~690公斤。頭部較小，后部具有分泌黑色臭液的臭腺。吻部較短，上唇裂成兩瓣，狀如兔唇。鼻孔中有瓣膜，能隨意開閉，既可以保證呼吸的通暢，又可以防止風沙灌進鼻孔之內，從鼻子里流出的水還能順著鼻溝流到嘴里。耳殼小而圓，內有濃密的細毛阻擋風沙，還可以把耳殼緊緊折迭起來。眼睛外面有兩排長而密的睫毛，并長有雙重的眼瞼，兩側眼瞼均可以單獨啟閉，在“鳴沙射人石噴雨”的彌漫風沙中仍然能夠保持清晰的視力。

雙峰駝的頸部較長，彎曲似鵝頸。背部的毛有保護皮膚免受炙熱陽光照射的作用。尾巴比較短，生有短的絨毛。背部生有兩個較小的肉駝峰，下圓上尖，堅實硬挺，呈圓錐形，峰頂的毛短而稀疏，沒有垂毛。過去曾認為駝峰是貯水的器官，但后來的研究表明，駝峰的結構主要是脂肪和結締組織。 

雙峰駝的四肢細長，與其他有蹄類動物不同，第三、四趾特別發達，趾端有蹄甲，中間一節趾骨較大，兩趾之間有很大的開叉，是由2根中掌骨所連成的1根管骨在下端分叉成為“丫”字形，并與趾骨連在一起，外面有海綿狀胼胝墊，增大接觸地面部分的面積，因而能在松軟的流沙中行走而不下陷，還可以防止足趾在夏季灼熱、冬季冰冷的沙地上受傷。它的胸部、前膝肘端和后膝的皮膚增厚，形成7塊耐磨、隔熱、保暖的角質墊，以便在沙地上跪臥休息。

雙峰駝的全身的淡棕黃色體毛細密柔軟，但均較短，毛色也比較淺，沒有其他色型，與其周圍的生活環境十分接近。每年5~6月換毛時，舊毛并不立即退掉，而是在絨被與皮膚之間形成通風降溫的間隙，從而度過炎熱的夏天，直到秋季新絨長成以后，舊毛才陸續脫掉。