Антропология марийцев восходит к древнеуральской общности, которая сформировала отличительные черты внешности народов финно-угорской группы в результате смешения с европеоидами. Генетические исследования показывают наличие у марийцев генов гаплогрупп N, N2a, N3a1, которые есть также у вепсов, удмуртов, финнов, коми, чувашей и прибалтийцев. Аутосомные исследования показали родство с казанскими татарами.

Антропологический тип современных марийцев — субуральский. Уральская раса является промежуточной между монголоидной и европеоидной. У марийцев же наблюдается больше, по сравнению с традиционной формой, монголоидных признаков.

Отличительными чертами внешности являются:

• средний рост;
  
• желтоватый или более темный, чем у европеоидов, цвет кожи;
  
• миндалевидные, чуть раскосые глаза с опущенными вниз внешними уголками;
  
• прямые, плотные волосы темного или русого оттенка;
  
• выступающие скулы.