De blauwvintonijn is een grote vis, groeit tot een maximale bekende lengte van 117 cm en een gewicht van 43,5 kg, maar is zeldzaam bij lengtes groter dan 80 cm. Het is vergelijkbaar in vorm met een aantal andere grote vijzels en trevallies, met een langwerpig, samengedrukt lichaam met het dorsale profiel iets meer convex dan het ventrale profiel, vooral anterieur. Deze lichte convexiteit leidt ertoe dat de soort een veel meer spitse snuit heeft dan de meeste andere leden van Caranx. De rugvin bestaat uit twee delen, de eerste bestaat uit 8 stekels en de tweede uit 1 rug, gevolgd door 21 tot 24 zachte stralen. De aarsvin bestaat uit 2 anterieur vrijstaande stekels gevolgd door 1 ruggengraat en 17 tot 20 zachte stralen. De buikvinnen bevatten 1 ruggengraat en 20 zachte stralen. De staartvin is sterk gevorkt en de borstvinnen zijn sikkelvormig, langer dan de lengte van het hoofd. De zijlijn heeft een uitgesproken en matig lange anterieure boog, waarbij het gebogen gedeelte het rechte gedeelte onder de lob van de tweede rugvin snijdt. Het gebogen gedeelte van de zijlijn bevat 55-70 schalen, terwijl het rechte gedeelte 0 tot 10 schalen bevat, gevolgd door 27 tot 42 sterke schubben. De kist is volledig bedekt met schubben. De bovenkaak bevat een reeks sterke buitenste hoektanden met een binnenband van kleinere tanden, terwijl de onderkaak een enkele rij ver uit elkaar geplaatste conische tanden bevat. De soort heeft in totaal 25 tot 29 kieuwwekers en er zijn 24 wervels aanwezig. Het oog is bedekt met een matig zwak ontwikkeld vetooglid en het achterste uiteinde van de kaak bevindt zich verticaal onder of net voorbij de voorste oogrand. Ondanks hun brede verspreidingsgebied is de enige geografische variatie in de soort de diepte van het lichaam in kleinere exemplaren. Het bovenlichaam van de blauwvintonijn is zilver-koperachtig van kleur, vervagend tot zilverwit aan de onderkant van de vis, vaak met blauwe tinten. Nadat ze een lengte van meer dan 16 cm hebben bereikt, verschijnen blauwzwarte vlekken op de bovenflanken van de vis, die met de jaren vruchtbaarder worden. Er is geen donkere vlek op het operculum. De soort dankt zijn naam aan de kleur van zijn rug-, anale en staartvinnen, die diagnostisch elektrisch blauw zijn. De bekken- en borstvinnen zijn wit, de borstvin heeft een gele tint. Jonge vissen hebben niet de helderblauwe vinnen, maar hebben donkere vinnen met uitzondering van een gele borstvin. Van sommige jonge vissen is ook geregistreerd dat ze tot vijf donkere verticale balken aan hun zijkanten hebben.