根据现有的化石证据，鲑科从一个共有的四倍体原始鲑鱼分化成三个亚科【白鲑亚科（Coregonidaeinae）、鲑亚科（Salmoninae）和茴鱼亚科（Thymallinae）】的时间大约在2500万年前~1亿年前之间。大西洋鲑则大约在300万年前才演化成一个独立物种。[9] [10] 大西洋鲑最早由瑞典博物学家林奈（Linnaeus）在1758年命名为Salmo salar，其中“salar”来源于拉丁语中的“salio”，意为“跳跃”，由于发音接近于“三文”，因此大西洋鲑也被称为三文鱼。[3] [16]
大西洋鲑的平均长度为70～76厘米，体重为3.6～5.4千克。大西洋鲑的记录最重个体于1960 年在苏格兰霍普河河口被捕获，重达49.44千克，最长个体则于1925年在挪威被捕获，长度为160.65厘米。[19]
大西洋鲑的体型呈纺锤状。幼鱼的侧面可能有8~12个蓝紫色斑点，斑点之间还有少量红色斑点。成鱼在海中的背部呈蓝绿色，侧面逐渐变为银色，腹部为白色，身上可能有少量黑色斑点，但侧线下没有斑点。尾鳍通常没有斑点，脂鳍（一种由皮肤和脂肪构成的鳍状突起，位置在背鳍与尾鳍间）也没有黑色边缘。[3]
大西洋鲑的上下颌呈弯钩状。口部仅延伸到眼后区域，并具有发达的牙齿，但上颚骨的牙齿相对不发达，上颚骨后部没有牙齿。其脂鳍基部末端~侧线（鱼体两侧的皮肤感觉器官，呈沟状或管状）之间有10~13片鳞片，脂鳍边缘可能呈透明或灰色，鳃耙（鱼鳃部的骨质过滤器官）的数量为17~24个。具有3~4个背鳍棘刺，9~15个背鳍软条，3~4个臀鳍棘刺，7~11个臀鳍软条，以及58~61个脊椎骨。尾鳍由19根鳍条组成，鳞片较小，身长小于20厘米的个体的尾鳍呈深叉状。[3]