Osnovna morfološka obilježja su njezina veličina, oblik usta je konusan. Dužina škržnih pukotina od 5 pari gotovo okružuje cijelu glavu. Zubi su joj poredani u više od 200 nizova u obje čeljusti. Zadnji dio peraja je lako upečatljiv jer izgleda kao urezani trokut. Obično je sivo-smeđe boje i često se čini da ima šareni izgled. Nije agresivna i bezopasna je za ljude. Pliva brzinom od pet kilometara na sat.
Psina golema je socijalna vrsta. Moguće je vidjeti pojedinačne primjerke, u paru, trijadi, ili u skupinama od 100 i više primjeraka. Migratorna je vrsta, na određenim područjima se javlja u većem broju i potom iščezava. Migracije su vjerojatno povezane s prehranom i razmnožavanjem.
Mužjaci mogu narasti do 9 metara, a ženke do 15 metara i težiti 8 tona. Dužine primjeraka dosad ulovljenih u istočnom Jadranu bile su od 2,5 do 8,5 metara i težili su do 2,5 tone. Spolno sazrijevanje kod mužjaka je pri 4 ili 5 metara dužine, s 12 do 16 godina. Ženke spolno sazrijevaju pri dužinama između 8 i 9,8 metara s oko 20 godina starosti. Razdoblje skotnosti traje čak 3,5 godine, a ciklus između skotnosti može trajati od 2 do 3 godine.
Hrani se sitnim planktonskim organizmima, kopepodima, dekapodima, stomatopodima, sitnim glavonošcima, ličinkama, jajima riba i slično. Plijen hvata plivanjem otvorenih usta i filtrira kroz dugačke i guste škržne nastavke koji su visoko razvijeni. Jedina je vrsta koja sezonski regenerira škržne nastavke pa u tom razdoblju vjerojatno miruje na dnu kontinentske podine. Hrani se upravo sitnim planktonskim organizmima i malim primjercima morskih organizama. Fascinantna je činjenica da je upravo ova vrsta druga po veličini riba na svijetu, nakon kitopsine. Obitava na površini pa do 200 metara, a može se spustiti i do 2 tisuće metara dubine. Zadržava se dalje od obale, ali u proljeće i ljeto sasvim prilazi kopnu i ulazi i u zatvorene zaljeve.
U posljednjih 200 godina u Jadranskom moru viđena je tridesetak puta. Najučestalije u sjevernom Jadranu. U moru kraj riječke Kantride 2016. godine pronađena je 5 metara duga lešina psine goleme u uznapredovanom stupnju raspadanja. Jedan od mogućih uzroka smrti je omotan konop koji je dobrim dijelom bio urezan u raspadajuće tijelo. Pretpostavlja se da se konop omotao oko trupa prije nego što se životinja počela raspadati, te joj je samim time bilo ograničeno kretanje, a i disanje.
Psina golema je strogo zaštićena u Republici Hrvatskoj i zabranjeno je namjerno hvatati ili ubijati. Za namjerno hvatanje i ubijanje predviđena je novčana kazna u iznosu od 25 tisuća do 200 tisuća kuna za pravnu osobu, odnosno 7 tisuća do 30 tisuća kuna za fizičku osobu.
Ana Visković, studentica Odjela za akvakulturu