石笔海胆的壳呈椭球形，长轴直径一般为8到10厘米。全身长满了长短不以的粗壮的大棘刺。大棘刺的基部长者肉质的疣。它的下半部为圆柱状，上半部逐渐膨大为棒状或三棱形。整个大棘刺就象一只垒球棒。石笔海胆的颜色是火红色或者深红色，并且大棘刺上还有紫黑色的环。石笔海胆栖息于洞口较小、内膛较大的珊瑚礁洞穴中。它的大棘刺通常是伸直的。如果想把它从洞里拉出来很不容易。而它自己想出来的时候，大棘刺就通过起关节作用的疣折叠起来，使身体缩小从而可以自如地进出狭小的洞口。