Oreochromis niloticus est un poisson d’eau douce au corps profond, comprimé latéralement. Sa tête est relativement petite avec une bouche terminale. Cette espèce se distingue facilement par ses rayures verticales noires régulières visibles sur la nageoire caudale à tous les stades de vie. La nageoire dorsale, grisâtre et constituée d’une seule pièce, comprend une partie épineuse, suivie d’une section molle comportant des rayons souples. Sa ligne latérale est discontinue et divisée en deux rangées d’écailles cycloïdes, une supérieure et une inférieure. La coloration générale est grisâtre, plus foncée chez les adultes, avec un dos vert olive. Les flancs sont plus clairs, marqués de bandes transversales discrètes, tandis que le ventre est blanchâtre. Les nageoires dorsale et anale sont grisâtres, souvent bordées d’un fin liseré rouge, les pelviennes sont grises et les pectorales transparentes.
Chez le tilapia du Nil, le dimorphisme sexuel est identifiable. Les mâles sont généralement plus grands que les femelles, en raison d'une croissance plus rapide. Morphologiquement, les mâles présentent des couleurs plus vives, particulièrement en période de reproduction : des teintes rougeâtres apparaissent sur les nageoires dorsale, caudale et pectorale, avec un liseré noir bien marqué en bordure des nageoires impaires. Ils arborent aussi parfois un ocelle sur la nageoire anale. Les femelles, quant à elles, ont une coloration plus terne et uniforme.
Oreochromis niloticus présente un régime alimentaire évolutif selon son stade de développement. À l’âge adulte, il est omnivore, mais adopte une alimentation majoritairement herbivore, se nourrissant principalement d’algues et de phytoplancton. Les alevins, en revanche, sont omnivores avec une tendance charognard : ils consomment des copépodes, des larves d’insectes ainsi
Oreochromis niloticus, communément appelé tilapia du Nil, est un poisson d’eau douce originaire d’Afrique, qui aujourd'hui à l'échelle mondiale est devenu une espèce invasive.