Die Spinnenaffe ist ein großer Neuweltaffe mit langen, schlanken Gliedmaßen und einem Greifschwanz. Sie hat einen langen, schmalen Kopf mit einer dreieckigen Schnauze und großen, ausdrucksstarken Augen. Das Fell ist typischerweise schwarz, braun oder grau mit einem charakteristischen weißen oder gelblichen Bart.
Das auffälligste Merkmal der Spinnenaffe ist ihr langer Schwanz, der länger ist als ihr Körper. Dieser muskulöse Anhang ist behaart und stark genug, um das gesamte Körpergewicht des Affen zu tragen, während er von Baum zu Baum schwingt. Die Spinnenaffe hat auch lange Arme und Beine, die sie benutzt, um an Ästen zu hängen und Nahrung zu greifen.
Spinnenaffen erreichen typischerweise eine Länge von 33–63,5 cm (13–25 Zoll) und wiegen 5,5–10 kg (12–22 lb). Die größte Art, Ateles belzebuth, kann über 2 Meter (6 Fuß) groß werden und bis zu 11 kg (24 Pfund) wiegen.