A négyszemű halak maximális hossza az A. microlepis esetében eléri a 32 cm TL-t, ezzel ez a faj a legnagyobb a Cyprinidontiformes rendben.
A négyszemű halaknak csak két szemük van, de a szemek kifejezetten a felszínen élő életmódjukhoz alkalmazkodtak. A korai fejlődés során a négyszemű halak homlokcsontja dorsalisan kitágul, így a szemek a fejük tetején helyezkednek el, és kidudorodónak tűnnek. Ez lehetővé teszi, hogy a hal egyszerre lásson a víz felett és alatt, miközben a felszínen lebeg. A szemek háti és hasi felére oszlanak, amelyeket egy pigmentált szövetcsík választ el egymástól. Mindkét szemnek két pupillája és két szaruhártyája van, amelyek a fényt egy lencsére szűrik, külön hemiretinákra törik meg és egy látókorongon keresztül dolgozzák fel. A szem felső (ventrális) fele a levegőben való látáshoz, az alsó (háti) fele a vízben való látáshoz alkalmazkodott. A szemlencse vastagsága is változik fentről lefelé, hogy kompenzálja a levegő és a víz törésmutatói közötti különbséget. A ventrális hemiretinát vastagabb sejtrétegek jellemzik, amelyek több érzékelő neuront tartalmaznak, és a dorzális hemiretinához képest nagyobb látásélességgel rendelkeznek.
A négyszemű halak élősködők. Testvérnemzetségükkel, a Jenynsia-val együtt csak az egyik oldalon párosodnak, a jobbkezes hímek balkezes nőstényekkel és fordítva. A hímnek speciális anális sugarai vannak, amelyek nagymértékben megnyúltak és egy gonopodiumnak nevezett csőbe olvadnak össze, amely a spermavezetékhez kapcsolódik, és amelyet intromittális szervként használ a spermiumok nőstényhez való eljuttatására.