Tiene en común, por ejemplo, un patrón similar en los huesos que asientan en el cráneo con las formas de Ichthyostega y Acanthostega.
Eusthenopteron, como otros peces tetrapodomorfos, tenía las ventanas de la nariz internas, característica que se encuentra solamente en animales terrestres y sarcopterigios.
Como los otros sarcopterigios basales, Eusthenopteron tenía un cráneo bipartito, que se abisagraba hacia la mitad a lo largo del empalme intracraneal.
Su cola era característica, ya que su perfil era curvo y rematado en tres puntas, a modo de tridente.
[2] Durante el Devónico las estaciones secas y calurosas eran muy duras, provocando grandes problemas a muchas especies acuáticas.