Il Camarasaurus fu un sauropode dal corpo massiccio con collo e coda più corti di quelli di Apatosaurus o Diplodocus. Aveva la testa corta e il muso tozzo; le narici erano quasi alla sommità del capo e ciò fece pensare a molti che il rettile vivesse nell'acqua, con l'intero corpo e il capo sommersi e le sole narici emergenti. Il cranio è piuttosto corto e alto, le orbite sono grandi. Il cervello invece era piccolo e riempiva solo un piccolissimo spazio nella parte posteriore del cranio stesso. Camarasaurus aveva denti smussati, volti in avanti, che probabilmente gli servivano per afferrare grandi bocconi di foglie edi tenere erbe.

Il collo di Camarasaurus era più piccolo di quello dei sauropodi tipici come Apatosaurus e Diplodocus, essendo formato di sole 12 corte vertebre. Enormi erano invece le zampe che dovevano sostenere il peso del corpo, e avevano qualche dito armato di forti unghioni.