Le requin marteau halicorne est une espèce de requin de taille moyenne avec 2 à 3 mètres de longueur et peut atteindre jusqu'à 4 mètres de longueur pour les plus grands spécimens. La couleur de son corps est grise à brunâtre sur le dos et blanchâtre sur le ventre. Sa première nageoire dorsale est grande et de forme triangulaire alors que la seconde est toute petite. Avec l'âge, les extrémités des nageoires pectorales noircissent ainsi que l'extrémité du lobe inférieur de la queue.​

La tête du requin marteau halicorne présente une forme caractéristique en T qui lui donne son nom de requin marteau mais avec un bord antérieur légèrement plus arqué que le grand requin marteau et une encoche bien visible au milieu.

Le requin marteau halicorne est un requin côtier qui fréquente présent les eaux chaudes, tempérées et tropicales des océans Atlantique, Pacifique et Indien.

Le requin marteau halicorne se rencontre le long de la façade Pacifique Est de la Californie au Pérou, de la façade Atlantique Ouest du New Jersey au Brésil y compris dans le Golfe du Mexique et la mer des Caraïbes, du Japon à Tahiti et quasiment tout le long des côtes africaines, de la Méditerranée à la Namibie pour les côtes à l'ouest et de la mer Rouge à l'Afrique du Sud pour celles à l'est.

Le requin marteau halicorne se rencontre au-dessus des plateaux continentaux et insulaires, autour des monts sous-marins ainsi qu'à proximité des récifs coralliens, jusqu'à des profondeurs d'environ 275 mètres. Le requin marteau halicorne est une espèce de requin grégaire qui forme souvent de grands bancs pouvant dépasser une centaine d'individus voire parfois plus petits avec 10 à 50 individus. Enfin, parfois le requin marteau halicorne se rencontre en solitaire.

Les petits requins juvéniles évoluent généralement dans les zones côtières peu profondes, tandis que les adultes préfèrent les eaux plus profondes au large.

Le requin marteau halicorne effectue régulièrement des plongées nocturnes en eaux profondes jusqu'à des profondeurs enregistrées par les scientifiques de plus de 900 mètres et un record de 1 240 mètres pour une femelle suivie à Hawaï.

Le requin marteau halicorne présente un régime alimentaire varié avec au menu des poissons, des céphalopodes comme des calmars et des poulpes qu'il chasse à de grandes profondeurs, ainsi que dans une moindre mesure des crustacés tels que des crabes et des crevettes.

Ils peuvent également se nourrir d'autres requins, y compris de leur propre espèce, et montrent une préférence particulière pour les raies pastenagues, étant apparemment immunisés contre leurs dards venimeux.​

Le requin marteau halicorne est une espèce de requin vivipare dont la femelle donne naissance, après une période de gestation variant entre 8 et 12 mois, à une portée de 15 à 40 bébés requins mesurant entre 35 et 55 centimètres à la naissance.

Les zones de mise bas se situent généralement dans des eaux très peu profondes, offrant un environnement protégé pour la croissance des juvéniles. Les mâles atteignent la maturité sexuelle vers l'âge de 8 à 10 ans alors que les femelles sont matures entre 12 et 15 ans.

Les femelles font preuve de fidélité à certaines côtes et aires de reproduction et ne réalise pas de migration à travers les océans.

La longévité du requin marteau halicorne peut atteindre jusqu'à 30 ans.​

Le requin marteau halicorne est inscrit comme un grand nombre de requins sur la liste rouge de l'IUCN. Il apparait depuis 2019 dans la catégorie des espèces en danger critique !