몸은 긴 원통 모양이며 옆으로 다소 납작하다. 송어와 생김새가 비슷하지만 송어에 비해 몸의 폭이 좁다. 머리가 원뿔 모양이고 주둥이가 나와 있으며 이빨은 뾰족하다. 송어나 산천어처럼 등지느러미와 꼬리지느러미 사이에는 기름지느러미가 붙어 있다. 몸빛깔은 등쪽이 어두운 청색이고 배쪽이 은백색을 띠지만, 산란기가 되어서 강으로 거슬러 올라오면 몸 색깔이 더욱 진해지고 몸 옆면에 붉은빛의 불규칙한 무늬가 나타난다.
다 자란 연어는 북태평양의 수심 0~250m인 지역에서 생활하며 주로 갑각류나 작은 물고기 등을 먹고 산다. 산란기가 다가오면 자신이 태어난 강으로 거슬러 올라가고, 암컷과 수컷 모두 몸색깔이 변하여 혼인색을 띠며 이때부터는 먹이를 먹지 않는다. 이 시기의 수컷은 턱이 길어져서 구부러지고, 이빨이 강해지며 등이 볼록하게 솟는다. 수심이 3m 이내이고 유속이 20cm/s 정도인 강 상류의 물이 맑고 자갈이 깔려 있는 곳에서 산란이 이루어지는데, 암컷과 수컷은 크기 1m, 깊이 40cm 정도의 웅덩이를 파서 알을 낳을 곳을 마련한다. 암컷은 2~3회에 걸쳐 700~7,000개의 알을 낳으며, 동시에 수컷이 알을 수정시킨다. 알 낳기를 마친 암컷은 꼬리를 이용해 모래로 알을 덮는다. 짝짓기를 마친 암컷과 수컷은 또다른 상대를 만나 짝을 짓기도 하며, 짝짓기가 완전히 끝나서야 죽는다. 수정된 알은 8~10℃에서 약 60일이 지나면 부화하며 이듬해 봄이 오면 바다로 내려가 생활한다. 보통 3~5년이 지나면 성숙하여 짝짓기가 가능하며 최대 6년까지 사는 것으로 보고되어 있다.
강에서 낚시, 그물을 이용해 잡거나, 바다에서 저인망 어업을 통해 잡는다. 우리나라에서는 연어의 수를 늘리기 위해 강으로 거슬러 올라오는 연어를 잡아 인공적으로 번식시켜 어린 치어들을 강에 방류하고 있다.
고급생선요리로 유명해서 통조림을 만들어 먹거나 찜, 구이, 훈제 등 조리 방법도 다양하며, 연어알도 인기가 많다. 다른 물고기들에 비해 비타민 A와 D가 특히 풍부하며 단백질, 지방 등 영양소가 많다고 알려져 있다.
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