Samojedi ovat keskikokoisia ja suurikokoisia koiria, joilla on vahva rakenne ja paksu valkoinen turkki. Säkäkorkeus vaihtelee 50–60 cm välillä, ja paino voi olla 25–30 kg. Samojedin turkki koostuu kaksinkertaisesta kerroksesta: pehmeästä aluskarvasta ja karkeasta ulkokerroksesta, joka suojaa kylmyydeltä ja kosteudelta. Rotu on tunnettu pörröisestä hännästään, jonka koira kantaa kauniisti selkänsä päällä.
Samojedeilla on usein kirkkaat mustat tai tummat silmät, jotka luovat voimakkaan kontrastin valkoisen turkin kanssa, antaen niille elävän ja ystävällisen ilmeen. Kevyt ja sulokas, mutta samalla voimakas, samojed näyttää kuin todellinen lumimies, mutta on samalla hyvin aktiivinen ja vahva.