พะยูนเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่อาศัยอยู่ในน้ำ รูปร่างคล้ายปลาโลมาแต่อ้วนป่องกว่าเล็กน้อย ผิวหนังเรียบลื่นสีเทา แต่เมื่อแก่จะเปลี่ยนเป็นสีแดงอิฐและมีด่างขาว ขาหน้าคล้ายใบพายใช้สำหรับการช่วยบังคับทิศทางหรือใช้เดินบนพื้นทะเล ขาหลังลดรูปจนหายไปหมดเหลือเพียงกระดูกชิ้นเล็กๆอยู่ภายในลำตัว ส่วนท้ายเป็นครีบสองแฉกวางแนวระนาบคล้ายหางโลมาใช้โบกขึ้นลงเพื่อการเคลื่อนที่ไปข้างหน้า พะยูนต้องหายใจด้วยปอดเช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ รูจมูกอยู่ด้านบนเพื่อให้ขึ้นมาหายใจที่ผิวน้ำได้โดยไม่ต้องโผล่ส่วนอื่นขึ้นมาด้วย เมื่อดำน้ำจะมีแผ่นหนังมาปิดปากรูไว้เพื่อกันน้ำเข้า ปากใหญ่ มีขนแข็งๆ ขึ้นเป็นจำนวนมากสำหรับการขุดหรือไถไปตามพื้นทะเลเพื่อกินหญ้าทะเล

คาดว่าบรรพบุรุษของพะยูนเคยอาศัยอยู่บนบก แต่เริ่มมีวิวัฒนาการลงไปอาศัยอยู่ในน้ำตั้งแต่เมื่อประมาณ 60 ล้านปีก่อน ทำให้พะยูนมีการวิวัฒนาการรูปร่างให้เหมาะกับการอาศัยอยู่ในน้ำ  พะยูนจะมีรูปร่างภายนอกคล้ายโลมาแต่พะยูนกลับมีวิวัฒนาการมาสายเดียวกับช้าง ลักษณะร่วมกับช้างที่เด่นชัดอย่างหนึ่งคือ มีเต้านมอยู่บริเวณขาหน้าเหมือนกัน

พะยูนอาศัยอยู่ในทะเลเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนเท่านั้น พบในเขตแนวชายฝั่งด้าน ตะวันออกของชายฝั่งทวีปแอฟริกาเลียบชายฝั่งย่านเปอร์เซีย อินเดีย ไทย ชายฝั่งเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ตอนเหนือของทวีปออสเตรเลีย

พะยูนส่วนใหญ่ชอบอาศัยรวมกันอยู่เป็นฝูงตามชายฝั่งทะเลโดยเฉพาะบริเวณปากแม่น้ำที่มีแหล่งหญ้าทะเล พะยูนหาอาหารทั้งกลางวันและกลางคืน เมื่อน้ำขึ้นพะยูนจะรวมกลุ่มกันเข้ามากินหญ้าทะเลที่ขึ้นเป็นแนวอยู่บริเวณน้ำตื้น จนกระทั่งน้ำเริ่มลงพะยูนก็จะกลับไปหลบอยู่บริเวณร่องน้ำใกล้เคียงและรอที่จะกลับเข้ามาเมื่อน้ำขึ้นอีกครั้งหนึ่ง หญ้าทะเลชนิดที่พะยูนชอบกินได้แก่หญ้าใบมะขาม (Halophila ovalis) แม้จะกินหญ้าเป็นอาหารหลักแต่พะยูนก็กินสัตว์ขนาดเล็กๆ ที่อยู่ตามพื้นในแนวหญ้าทะเลเช่นปลิงทะเลเป็นอาหารด้วยเช่นกัน

แม่พะยูนตั้งท้องเป็นเวลาประมาณ 13 เดือน ออกลูกครั้งละตัว แม่พะยูนจะเลี้ยงดูลูกอ่อนประมาณปีครึ่ง ระหว่างนี้พะยูนจะยังไม่มีลูกใหม่ไป 2-3 ปี ลูกพะยูนขนาดยาวประมาณไม่เกิน 1 เมตรจะว่ายเกาะติดบริเวณด้านข้างของแม่เกือบตลอดเวลา จากการสำรวจศึกษาโดยนักวิชาการของกรมป่าไม้ พบว่าบ่อยครั้งที่แม่พะยูนอยู่ร่วมกับพะยูนขนาดใหญ่อีกตัวหนึ่งที่ว่ายตามอยู่ไม่ห่าง แต่พะยูนตัวนั้นจะเป็นพ่อหรือพี่เลี้ยงยังไม่ทราบแน่ชัด

พะยูนมีอายุขัยประมาณ 70 ปี ตัวผู้จะสืบพันธุ์ได้เมื่อมีอายุประมาณ 9 ปีขึ้นไป ส่วนตัวเมียจะเริ่มผสมพันธุ์ได้เมื่ออายุมากกว่า 13 ปี

ถึงแม้ว่าจะมีเขตกระจายพันธุ์กว้าง แต่ประชากรพะยูนทั่วโลกกลับมีจำนวนลดลงจนเกือบสูญพันธุ์เนื่องจากการล่าและการทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยของพะยูน ปัจจุบันยังคงมีเพียงบริเวณชายฝั่งออสเตรเลียเท่านั้นที่มีจำนวนประชากรพะยูนหลายหมื่นตัว 

ประเทศไทยเคยมีพะยูนอยู่อย่างมากมายทั้งชายฝั่งอ่าวไทยและอันดามัน แต่ก็มีจำนวนลดลงเนื่องมาจากการล่า การเข้าไปติดในเครื่องมือประมง และการทำลายแหล่งหญ้าทะเล ปัจจุบันพบว่าพะยูนยังคงมีกระจายอยู่ตามชายฝั่งของไทยทั้งอันดามันและอ่าวไทยแต่มีจำนวนน้อย ทางอ่าวไทย ยังคงพบอยู่บ้างที่ระยอง ชุมพร สุราษฎร์ธานี นครศรีธรรมราช สงขลา แต่กลุ่มที่ใหญ่ที่สุดพบที่บริเวณอุทยานแห่งชาติหาดเจ้าไหม และเขตห้ามล่าสัตว์ป่าหมู่เกาะลิบง จังหวัดตรัง ซึ่งมีอยู่ประมาณ 100 ตัว

ไอยูซีเอ็นประเมินว่าอยู่ภาวะเสี่ยงสูญพันธุ์  (A2bcd) ไซเตสจัดพะยูนในออสเตรเลียอยู่ในบัญชีหมายเลข 2 และจัดพะยูนนอกออสเตรเลียอยู่ในบัญชีหมายเลข 1  เป็นหนึ่งในสัตว์ป่าสงวน 15 ชนิดของไทย