У муксуна рот нижний, рыло тупое и вытянутое. Череп спереди суживается. Большая верхняя челюсть заметно выдаётся над нижней, длина верхней челюсти в 2,5-3,5 раза больше её ширины. Рыло широкое, ширина рыльной площадки в 1,5-2,2 раза больше её высоты. Спина за головой круто поднимается вверх. Жилая форма муксуна из норильских озёр отличается более высоким телом, небольшой и более высокой головой, у взрослых рыб спина может быть с горбом. Предельный возраст в Оби, Индигирке и Колыме равен 16 годам, в Енисее и Хатанге - 18-19 лет, в Норильских озёрах - 20 лет и в Лене - 25 лет. Средняя длина половозрелых рыб 33 см. при массе 1-2 кг., отдельные особи достигают 75 см. и массы 7-8 кг, в бассейне Гыданской губы ловили муксуна длиной до 94 см. и массой 13,8 кг. Растет он медленно.
Муксун полупроходная рыба, большую часть года нагуливается в опреснённых прибрежных водах Ледовитого океана, выдерживая солёность 6-8 и выше, откуда идет на нерест в Кару, Обь, Енисей, Лену и Колыму, не поднимаясь, впрочем, высоко. Описаны и озёрные формы муксуна, обитающие в Норильских озёрах.
Основу питания молоди составляет рачковый зоопланктон, в меньшей степени - придонные ракообразные и бентос (моллюски, полихеты, личинки насекомых), придонные мизиды и бокоплавы. Муксун питается и зимой, преимущественно зоопланктоном, летом в питании преобладают представители бентоса. Таким образом, кажущееся несоответствие нижнего рта (типичный бентофаг) и большого числа жаберных тычинок (признак планктофага-фильтратора) объясняется разным характером питания муксуна зимой и летом.
Созревает муксун в возрасте 6-7 лет в Оби, в возрасте 11-14 лет - в Лене и Анабаре. Обычно первый нерест совпадает с достижением рыбой длины 47-50 см. и массы 0,8-1,5 кг. Заход в реки начинается в конце лета (июль-август), нерестилищ муксун достигает в октябре-ноябре, проходя вверх по реке 1-2 тыс. км. со скоростью 20 км/сут. Нерест на перекатах или на плёсах совпадает по времени с образованием льда при температуре воды 1-2°С. Плодовитость колеблется от 9 до 167, в среднем 40-60 тыс. икринок. Скат взрослых рыб с нерестилищ бывает зимой. Отмечены пропуски нереста у отдельных особей. Развитие икры длится 150-180 суток. Массовый выклев личинок приходится на апрель.
Муксун населяет все крупные реки Сибири от Кары на западе до Колымы на востоке. В бассейне р.Пясина известен из озёр Глубокое, Мелкое и Лама, имеется и в оз.Таймыр. Это ценный промысловый вид, резко сокращающий свою численность. Наибольшие уловы приходились на предвоенные и военные годы, когда муксун составлял до 50% улова. Наиболее многочисленное обское стадо муксуна в 1940-1960-е годы давало в среднем 2,5 млн. голов в год. В эти годы максимальные уловы муксуна в Лене были 3686 т. (1943), в Яне - 398 т. (1943), в Индигирке - 305 т. (1946), в Колыме - 4392 т. (1943). В последние годы уловы муксуна упали в сотни раз.
