Bob es una esponja amarilla con grandes ojos azules, una boca con dientes delanteros prominentes, hoyuelo y pecas. Se parece más a una esponja de cocina que a una esponja de mar, como cuando la demostración era solamente una idea aproximada, Stephen Hillenburg decidió que fuera cocinero. Puede crecer de los pedazos que se caen de él. Sus miembros pueden llegar a ser variables en longitud y forma a voluntad y son retractables así como desmontables. En el episodio “Cambio del cementerio” se revela que los miembros de Bob se pueden regenerar.
Bob usa una camisa blanca con una corbata roja y unos pantalones color café, los dos atuendos están unidos en uno solo, aunque a veces ha aparecido desnudo o en ropa interior. Sus mangas están separadas de la camisa y no se las quita junto con la camisa, por ejemplo, lleva sus mangas junto con el traje de baño. Sus zapatos son negros y brillantes, con forma de esfera en la parte delantera. Generalmente usa ropa interior color blanca, aunque a veces ha usado color azul, verde, roja y con corazones, también que tiene más de una cuando Neptuno no cree que es el cocinero, e incluso de color rosa para honrar a su mejor amigo, Patricio. De noche, a veces usa una bata verde, pero con todo va a dormirse con su ropa interior, calcetines y zapatos. Cuando va a Laguna Goo, usa unos pantalones cortos azules (aunque tenga puesto sus calzoncillos, sus calcetines y sus zapatos). También usa una pajarita roja en vez de su corbata en ocasiones especiales.
Aunque las esponjas son invertebrados, Bob ha demostrado que ha tenido huesos en varios episodios. Él ha afirmado varias veces que es un invertebrado.






Bob se describe como dulce, bueno, divertido, alegre, trabajador y digno de confianza. Tiene una mueca dentada, una cara expresiva y un cuerpo cuadrado que felicite su naturaleza pura y buena. Bob raramente hará daño a cualquier persona excepto el 1 de abril que es el día de los tontos. Sin embargo, lo han conocido muy enfadado cuando está enojado o se ha frustrado. Aunque él es un adulto, él tiene una actitud muy infantil, demostrada en el episodio “Los Besos de la Abuela”, así como también en la película aunque a veces en otros episodios toma decisiones de adulto por lo cual se deja como incógnita.
Bob está fácilmente sobrexcitado sobre casi cualquier cosa, como las tareas y las cosas diarias de las cuales él no sabe. Esto, junto con su voz fuerte y su risa ruidosa, molesta a la gente, especialmente a la Sra. Puff, Calamardo y al estrangulador de soplones.
Quizás la paradoja más duradera de este personaje es su fuerza. Lo han conocido como si no pudiera levantar objetos (ni el más ligero). Mientras que él no pueda levantar cosas ligeras, como animales rellenos, puede mover las hamburguesas e incluso abrir su gruesa puerta de acero y enfrentarse a Arenita con Karate.
Hay veces en que Bob se ha lastimado su cuerpo. En el episodio “Arenita, Bob Esponja y la lombriz”, Bob no se lastima sino que agarra una cuerda para sostenerse y luego ir rodando. Pero en el episodio “Tuve un accidente”, Bob se lastimó el trasero luego de una caída mientras esquiaba.
Bob ama mucho a su caracol Gary, pero en el episodio “Has visto a ese caracol” este se fue de la casa. Gary generalmente tiene soluciones para ayudar a Bob fuera de sus dilemas. Gary y Bob viven juntos en una piña debajo del mar en la calle Concha 124, Fondo de Bikini (esta dirección fue considerada en la licencia de conductor de Bob en los episodios “Sueños ajenos” y “Nada de viajes gratis”). En algunos episodios se ha visto que Bob canta.