La lunghezza massima dei pesci quattr’occhi è fino a 32 cm TL in A. microlepis, rendendo questa specie la più grande dell’ordine Cyprinidontiformes.
I pesci quattr’occhi hanno solo due occhi, ma gli occhi sono appositamente adattati per il loro stile di vita in superficie. Nei primi anni di sviluppo, l’osso frontale del pesce quattr’occhi si espande dorsalmente permettendo agli occhi di essere posizionati sulla parte superiore della testa e di apparire sporgenti. Questo permette al pesce di vedere contemporaneamente sopra e sotto l’acqua mentre galleggia in superficie. Gli occhi sono divisi in metà dorsale e ventrale, separati da una striscia di tessuto pigmentato. Ogni occhio ha due pupille e due cornee che filtrano la luce su una lente, rifrangendo su emiretine separate ed elaborate attraverso un disco ottico. La metà superiore (ventrale) dell’occhio è adattata alla visione in aria, la metà inferiore (dorsale) alla visione in acqua. La lente dell’occhio cambia anche in spessore dall’alto in basso per compensare la differenza negli indici di rifrazione dell’aria rispetto all’acqua. L’emiretina ventrale è caratterizzata da strati cellulari più spessi che contengono più neuroni sensoriali e una maggiore acutezza visiva rispetto all’emiretina dorsale.
I pesci con quattro occhi sono portatori di vita. Insieme al loro genere gemello Jenynsia si accoppiano da un solo lato, i maschi destri con le femmine sinistre e viceversa. Il maschio ha dei raggi anali specializzati che sono molto allungati e fusi in un tubo chiamato gonopodio associato al dotto spermatico che usa come organo intromettente per consegnare lo sperma alla femmina.