於荷蘭北海海岸發現的真猛獁象頭顱骨。
真猛獁象有大量的化石紀錄，但卻沒有被石化，而是自其死亡時就已保存下來。原因可能是其巨大的體型及寒冷氣候。故科學家可以對真猛獁象的解剖有詳細的了解[3]。
真猛獁象可以分為兩類（或亞種）。一類生活在北極的高地，另一類則分布較廣[4]。真猛獁象雖然很大，但並非如想像般巨型。事實上，牠們並不比現今亞洲象大很多。成年的雄性真猛獁象高2.8-4.0米，而侏儒化的則有1.8-2.3米高。牠們可以重達8噸。
真猛獁象長有厚厚的毛，毛長達1米，且有內層絨毛，可以抵禦嚴寒。毛皮像麝牛，於夏天可能會脫皮。牠們的耳朵較現今的象小很多，最大的也只有30厘米長。牠們的頭部很高而且尖，在很多石洞壁畫中都描繪成節狀。由於脊骨很長，肩膀上隆起像駝背，可能藏有大量的脂肪。象鼻端的上唇是一塊闊葉，而下唇則像闊及方的蓋。
真猛獁象的牙齒適合吃凍土層粗糙的草，有著較多的托基及較高的牙冠。牠們的皮膚與現今象的差不多一樣厚，但有大量的皮脂腺可以分泌油脂到毛髮上，加強保溫效果。牠們的皮下脂肪層厚達8厘米，功能就像鯨魚的鯨脂一樣。
真猛獁象的象牙長達5米，比普通象牙更為彎曲。象牙的形狀及長度是否其適應性並不清楚，但有指牠們可能利用象牙來清除地上的積雪尋找食物。另外，很多標本的象牙面上都有磨損，可能是有很多動物寄住在其象牙上。