Ilustrasi Melibe leonina dengan mulut lebar bersurai (commons.m.wikimedia.org/Tentaculata)
Spesies nudibranch satu ini dapat dibedakan dari nudibranch lainnya pada umumnya. Melibe leonina memiliki selubung pada mulut yang dapat dikembangkan. Sehingga sangat besar menjadi tudung yang membentang pada bagian depan dirinya sendiri. Tudung mulut yang lebar ini di bagian tepinya dilengkapi dua baris tentakel foliform (struktur ramping mirip benang atau rambut). Sehingga, nudibranch ini juga disebut surai singa dari tudungnya yang besar. Bentuk tudung yang menjadi mulut ini digunakan untuk menjebak dan menangkap mangsa yang lewat di hadapannya.
Dilansir Invertebrates of the Salish Sea, spesies ini memiliki dorsum (sisi punggung) dengan pertumbuhan tambahan selain rinofora (sepasang tentakel) dan clavus rinofora (bagian distal yang menyerupai insang). Kedua bagian ini dapat ditarik seluruh atau sebagian ke dalam selubungnya. Rinofora seperti telinga berukuran kecil pada tudung mulut serta di sisi medial terdapat tonjolan kecil. Memiliki anus yang terletak di sisi kanan. Selain itu, juga terdapat 4--6 pasang cerata besar yang menyerupai daun atau dayung dalam dua baris di sepanjang dorsum. Dalam cerata ini terdapat cabang-cabang usus yang menjulur.
Adapun tubuh dari spesies nudibranch ini tembus cahaya atau biasanya tidak memiliki warna. Kadang tampak berwarna abu-abu transparan, abu-abu kehijauan, atau abu-abu kuning. Terdapat divertikula hati berwarna cokelat buram. Sedangkan ukurannya sekitar 100 mm.
Melibe leonina adalah perenang yang baik dengan berbagai gaya. Biasanya berenang terbalik, terlihat seperti meronta-ronta atau bergelombang bergerak maju mundur. Pada musim panas biasanya berenang di dekat permukaan air. Atau biasanya setelah badai musim gugur dan musim dingin yang mengganggu pergerakan rumput laut.
Mereka mampu menjebak udara pada tudung sehingga menciptakan daya apung. Perilaku berenang dari Melibe leonina disebut pembengkokan lateral. Biasanya mereka menggerakkan diri ke depan dengan membengkokkan tubuh dari sisi ke sisi seperti membentuk huruf "C".