El dragoncillo de arena pertenece al filo Chordata, clase Osteichthyes, orden Perciformes y familia Callionymidae. La familia se caracteriza por vivir en fondos blandos, tener un cuerpo esbelto y pequeño y carecer de vejiga natatoria. Su cuerpo está ligeramente aplanado dorsoventralmente. La cabeza es ancha y triangular, con un hocico largo, boca pequeña y labios carnosos. Carece de escamas y tiene dos aletas dorsales. Un rasgo característico es la presencia de unas pequeñas espinas cerca de la cabeza (pre-opérculo)

El dragoncillo de arena alcanza una longitud máxima de 14 cm en los machos y 10 cm en las hembras. Presenta una diminuta abertura branquial en la parte superior de su cabeza para poder enterrarse y respirar al mismo tiempo. Sus ojos grandes y en posición elevada se encuentran perfectamente adaptados a una vida sobre fondos blandos. Esta especie presenta un marcado dimorfismo sexual. Los machos son de mayor tamaño, los primeros radios de la segunda aleta dorsal son extremadamente largos y filamentosos y tienen una coloración más vistosa, con pintas y rayas azules en el dorso, en los flancos y en ambos lados de la cabeza. Las hembras son más pequeñas y de un color similar al fondo donde viven.