Il Petauro è un piccolo marsupiale che, considerando anche la coda, può raggiungere i 30 centimetri di lunghezza. E' anche noto come scoiattolo volante per via del patagio, una membrana che si estende dagli arti inferiori a quelli superiori dandogli la possibilità di fare lunghe planate (fino ai 70-80 metri). Un altro ruolo fondamentale è quello rivestito dalla lunga coda che utilizza sia per reggersi sugli alberi che per raccogliere cibo.

Il petauro ancestrale si contraddistingue per la colorazione con contrasti netti tra il chiaro e lo scuro. Come in tutti gli altri animali della famiglia hanno degli enormi occhioni che gli permettono di vedere in modo più nitido al buio. Si ciba prevalmente di frutta, ma può integrare la sua dieta con piccoli insetti.