La mulette épaisse présente une coquille à deux valves de forme ovoïde dont la couleur est généralement jaune vert, vert brun ou brunâtre.
Elle peut atteindre une longueur de 10 cm. La coquille peut avoir une épaisseur de 2,5 cm et une hauteur de 5 cm. A l'intérieur de la coquille se trouvent deux muscles vigoureux servant à ouvrir et à fermer la moule. On peut également y distinguer deux paires de branchies qui permettent à la moule de respirer et de s'alimenter en filtrant l'eau. Sur les branchies se trouvent par ailleurs des marsupiums, c.à.d. des poches, dans lesquelles les jeunes larves vont grandir. Le pied musculeux, de couleur blanc jaunâtre, plus rarement orange, sert à stabiliser la moule dans le substrat et lui permet de se déplacer.