Cette espèce ressemble beaucoup aux autres daphnies. Sa forme générale évoque une goutte d'eau transparente de 3 mm de long (sans l'épine terminale) avec 2 grandes antennes assurant la propulsion de l'animal par bonds, d'où le nom vernaculaire de puce d'eau donné à ce type de crustacé. Ses principaux caractères distinctifs sont un rostre relativement court et arrondi, une carène dorsale qui s'étend jusqu'à l'avant de la tête chez la femelle, un ephippium elliptique avec une grande marge antérieure, et la base d'antennule très longue qui atteint la limite distale de la tête chez les mâles.

L'identification de l'espèce est difficile. Il existe de nombreuses autres espèces de Daphnia. Pour les distinguer, il faut utiliser la littérature spécialisée.

Les adultes de cette espèce s'observent seulement lorsque les conditions écologiques sont favorables.

L'espèce tolère des salinités variables. Elle peut nager en pleine eau.

La daphnie méditerranéenne vit en eau saumâtre. C'est une espèce du sud de l'Europe connue de France, d'Espagne, d'Italie et de Roumanie.

Cette espèce est très menacée par l'anthropisation côtière, la pollution et la disparition de son habitat. Elle a été évaluée en "danger critique" sur la liste rouge des crustacés d'eau douce de France métropolitaine.