甘樫丘の南、小山田古墳の西に位置する低丘陵南面に築造された方墳である。墓域は南北約82m,東西約67m(西側外堤を非想定)または約90m(西側外堤を想定)と、当時としては破格的な規模を有する。墳丘は2段築成でともにほぼ正方形、下段は一辺約30m,高さ3.2m、上段は一辺約18m,高さ4.3mを測る。墳丘北側,東側,西側には掘割が巡らされるほか、墳丘表面では赤灰色粘質土による化粧が、古墳前庭,掘割底面の一部そして上段墳丘裾平坦面では礫敷が認められる。
　埋葬施設は南方に開口する両袖式の横穴式石室であるが、玄室の下半分や羨道部が埋もれているため全容は明らかでない。石室全長は約20mと推定されている。玄室内部には刳抜式家形石棺2基が据えられるが、これら2基は非常に精巧な造りで、全国的にも特異な石棺とされる。
　出土土器等から古墳時代終末期、飛鳥時代の7世紀中頃の築造と推定され、築造から間もない7世紀末頃にはすでに、墳丘一部の破壊が認められる。被葬者は明らかでないが、皇族の墓とする説のほか、645(大化元)年に没した蘇我氏の墓とする説がある。蘇我氏説では、蘇我氏系寺院の配置とも考え合わせて、一帯は蘇我氏の墓域であったことが挙げられ、さらに近年、付近で巨大方墳の小山田古墳が発見されたことから、両古墳を蘇我蝦夷，入鹿の墓(『日本書紀』の大陵･小陵)に比定する見方が有力視されている。