イソメ科は口部に大きな顎を持つのが特長です。ナナテイソメ科の種に似ますが、触手は首曲がりストロー風の基部を持ちません。イソメ科の諸種はいろいろな環境に進出しています。その中で、イソメ属は5本の触手と、頭のすぐ次の節の背面左右に1対のヒゲを持つのが特長で、非常に多くの種を含みます。5本の触手を持ち、頭の次の節にヒゲがないのはイワムシ属です。 数多いイソメ属の種の中で、最も大きくなるのがこのオニイソメで、全長1 mを越える個体も稀ではありません。体が大きいので、口にある顎も大きく、オニイソメを握った時にかみつかれると結構痛くて、けがをすることがあります。