Es la rapaz más poderosa; las dimensiones promedio de la hembra de la arpía mayor son 100 cm de largo, 200 cm de envergadura y un peso de 9 kg. El macho tiene dimensiones más pequeñas: hasta 196 cm de envergadura y un peso aproximado de 8 kg. Es la segunda águila más grande del mundo, siendo superada en envergadura (distancia entre los extremos de las alas) solamente por el águila monera (Pithecophaga jefferyi), aunque generalmente la arpía mayor es más robusta. Los adultos de ambos géneros tienen plumaje de similar color, que consiste de tres tonalidades básicas: gris en la cabeza; gris muy oscuro, casi negro en algunos ejemplares, en la doble cresta en la cabeza, el cuello, parte superior del cuerpo y de las alas; y gris muy claro, casi blanco, en la parte inferior del cuerpo y de las alas. En las patas tiene unas líneas oscuras. En la cola tiene franjas del gris oscuro y del gris muy pálido. El pico es gris muy oscuro. La piel en las patas es amarilla clara. Las uñas son de color gris muy oscuro. Posee un pico fuerte y garras que pueden alcanzar los 15 cm de largo. Pueden vivir hasta los 40 años. Sus ojos tienen el iris color chocolate y en ocasiones este puede ser de color amarillo. Existen diferencias entre las aves jóvenes y adultas: las últimas presentan una banda ancha negra. Estas aves forman parejas de por vida.