Las cobayas son roedores de cuerpo pequeño, compacto y cilíndrico, con una longitud entre 20 y 27,5 cm, así como pesos entre 400 y 1200 g, los machos un poco más grandes que las hembras(Long, 2003; Hixon, 2011). Las orejas son pequeñas, dispuestas a los lados de la cabeza. Los ojos están posicionados a los lados, a una altura intermedia entre las orejas y la nariz. La boca es pequeña, con forma triangular, poseen 20 dientes. Como la mayoría de roedores sus dientes crecen continuamente y los mantienen en su longitud habitual mordiendo continuamente. Como resultado de la cría selectiva y las modificaciones genéticas, existen 20 fenotipos diferentes de color para su pelo, así como 13 fenotipos diferentes de textura para su pelaje. Se cree que sus antepasados tenían el pelo únicamente de color marrón para evitar a los depredadores (Hixon, 2011).