Cá gai có 3 gai cứng trên lưng: 2 gai trước dài, còn gai thứ 3 lại ngắn. Thân mình dài khoảng 10cm, tuy loại cá này không có vảy nhưng chúng lại có những tấm xương rắn chắc trên mình. Thật lạ, số tấm xương này sẽ tăng dần khi độ mặn của nước tăng lên.

Những con cá gai trưởng thành sống ở cửa sông và hạ lưu sông, cứ đến mùa Xuân thường quay về vùng nước ngọt để sinh sản. Tuy nhiên, cũng có một số loại cá gai cả đời chỉ sống trong  nước ngọt. Vào mùa sinh sản, cá gai trống chợt có nhiều thay đổi: con mắt của chúng trở nên xanh lấp lánh, vùng ngực bỗng có màu đỏ tươi hay màu cam. Từ lúc có màu sắc sặc sỡ, chúng bắt đầu thu hút cá gai mái.

Cá gai trống làm một tổ ở một chỗ lõm nào đó dưới đáy hồ hay đáy sông, suối. Chúng dùng một ít chất dính như keo được tiết ra từ trong thận của mình để kết những cành lá dưới nước lại với nhau làm thành tổ. Tổ có dạng vòm, có một lỗ xuyên qua.

Cá trống bắt đầu chiến đấu với những con cá gai trống khác để bảo vệ tổ và bảo vệ một khoảng không gian nhỏ xung quanh tổ, đồng thời dụ dỗ những con cá gai mái bơi ngang qua. Cá trống thực hiện những điệu múa quyến rũ, làm say mê cá mái, nó khuyến khích con mái bơi xuyên qua cái tổ làm sẵn của nó. Khi bơi ngang qua đó, cá gai mái sẽ đẻ một số hay tất cả trứng của mình vào tổ. Ngay sau đó, cá gai trống cũng bơi theo ngang qua tổ và thụ tinh cho trứng.

Con trống có thể dụ dỗ nhiều con mái bơi qua tổ của nó. Trong một mùa sinh sản, cái tổ này có thể chứa từ 300-1000 trứng. Con trống dụ dỗ con mái để rồi phải "chăm sóc" và bảo vệ trứng. Cá gai trống phải thường xuyên làm sạch trứng và dùng đuôi quạt để tạo ra dòng nước chứa nhiều oxi chảy qua trứng. Ngoài ra, nó còn phải bảo vệ trứng cẩn thận, đuổi những con vật khác chực chờ ăn mất trứng.

Sau khoảng từ 4-27 ngày, tùy thuộc vào nhiệt độ nước trứng bắt đầu nở. Cá non sống quanh tổ khoảng một tuần trước khi bơi đi mất.

Cá gai ăn nhiều thứ: giáp xác, giun, trứng cá, ấu trúng,... và một số loại thực vật. Chúng cũng ăn cả những con cá nhỏ hơn.

Một điều đáng chú ý nữa: Sau mùa sinh sản, cá gai Gasterosteus chỉ tụ hợp lại thành những đàn cá nhỏ trong nước ngọt; trong khi ở biển, chúng cùng tập hợp lại với nhau hình thành những đàn cá gai đông đúc.

Cá gai Gasterosteus thích sống ở những chỗ nước trong suốt, có nhiều cây cỏ ven ao hồ, sông suối, hoặc dọc theo bờ biển. Chúng có mặt ở cả châu Mỹ, châu Âu và châu Á.