Serce syreny morskiej ważyło 16 kg. Żołądek mierzył 1,8 m długości oraz 1,5 m szerokości. Całkowita długość przewodu pokarmowego wynosiła około 151 m, a więc około dwudziestokrotnie więcej niż długość ciała zwierzęcia. Syrena morska nie posiadała pęcherzyka żółciowego, mając za to szeroki przewód żółciowy wspólny. Odbyt liczył 10 cm długości. Kał przypominał koński. Prącie samca osiągało 80 cm długości.
Ekologia i behawior thumb|left|Uzębienie syreny morskiej na ilustracji von Schrebera Nie wiadomo, czy syrena morska miała jakichkolwiek naturalnych wrogów. Mogły polować na nią orka i rekiny, choć wyporność syreny morskiej czyniła z niej trudny łup do zatopienia dla orek, a skalisty las wodorostów, w którym żyła, mógł odstraszać rekiny. Wedle Stellera osobniki dorosłe chroniły młode przed drapieżnikami.
Steller opisał ektopasożytnictwo na syrenie morskiej jako podobne do Cyamus ovalis, pasożyt pozostaje jednak niezidentyfikowany z powodu wyginięcia gospodarza i utraty oryginalnych okazów zebranych przez Stellera. Po raz pierwszy formalnego opisu pasożyta pod nazwą Sirenocyamus rhytinae dokonał w 1846 Johann Friedrich von Brandt. Był to jedyny gatunek obunogów z rodziny Cyamidae, w przypadku którego odnotowano zamieszkiwanie brzegowca.