鼎身呈長方形，口沿很厚，輪廓方直，顯現出不可動搖的氣勢。司母戊鼎立耳、方腹、四足中空,除鼎身四面中央是無紋飾的長方形素面外，其余各處皆有紋飾。在細密的云雷紋之上，各部分主紋飾各具形態。鼎身四面在方形素面周圍以饕餮作為主要紋飾，四面交接處，則飾以扉棱，扉棱之上為牛首，下為饕餮。鼎耳外廓有兩只猛虎，虎口相對，中含人頭。耳側以魚紋為飾。四只鼎足的紋飾也匠心獨具，在三道弦紋之上各施以獸面。據考證，司母戊鼎應是商王室重器，其造型、紋飾、工藝均達到極高的水平。是商代青銅文化頂峰時期的代表作。

司母戊鼎的提手文飾同樣精美。兩只龍虎張開巨口，含著一個人頭，后世演變成“二龍戲珠”的吉祥圖案。一般認為，這種藝術表現的是大自然和神的威懾力。現在卻有人推測，那個人是主持占卜的貞人，他主動將頭伸入龍虎口中，目的是炫耀自己的膽量和法力，使民眾臣服于自己的各種命令，完全是可能的：當時的貞人出場時都牽著兩頭猛獸，在青銅器和甲骨文經常可以看到這樣的圖案。

此鼎器形龐大渾厚，其腹部鑄有“司母戊”3字，亦有人釋作“后母戊”，是商王祖庚或祖甲為祭祀其母所鑄。司母戊鼎的鼎身和鼎足為整體鑄成，鼎耳是在鼎身鑄好后再裝范澆鑄的。鑄造這樣高大的銅器，所需金屬料當在1000千克以上，且必須有較大的熔爐。

   為了了解司母戊鼎是由哪些金屬元素鍛造而成，萊雷科技工程師經中國歷史博物館同意后使用伊諾斯無損手持式合金分析儀DPO2000對司母戊鼎進行了檢測分析，得出的數據如下：含銅84.77%、錫11.64%、鉛2.79%，其他0.8%。與古文獻記載制鼎的銅錫比例基本相符。司母戊鼎充分顯示出商代青銅鑄造業的生產規模和技術水平。