Medían cerca de 75 cm de altura, con rasgos parecidos al actual tapir.

Georges Cuvier lo describió originalmente como una especie de tapir, y como estos, Palaeotherium ha sido reconstruido como un animal parecido a un tapir.

El examen de los cráneos son embargo ha mostrado que la cavidad nasal no era apta para tener una trompa pequeña, lo que ha derivado en nuevas reconstrucciones que lo muestran como una criatura más parecida a los caballos.

Los estudios anatómicos también sugieren que Palaeotherium, junto con otros géneros de paleotéridos como Hyracotherium, estaban cercanamente relacionados con los caballos.

[1]​ El género Palaeotherium incluye siete u ocho especies:[2]​