В центре картины изображено смотрящее вниз деформированное человеческое лицо, чьим макетом стала гора на побережье Кадакеса в Каталонии. Схожий профиль изображён также на более известной картине Дали «Всепостоянство памяти» (1931). Из нижней части головы подымается обнажённая женская фигура, напоминающая музу художника Галу. Рот дамы тянется к сокрытым под лёгкой одежкой мужским гениталиям, намекая на предстоящую фелляцию. Мужская фигура изображена только от пояса до колен со свежайшими кровоточивыми порезами.
Под человечьим лицом, на его рту, посиживает саранча (в неких случаях неверно принятая за кузнечика из-за отвратительного перевода ранешних записей Дали) — насекомое, перед которым живописец испытывал иррациональный ужас. По брюшку саранчи и по центральной фигуре ползут муравьи — пользующийся популярностью мотив в работах Дали — знак разложения. Под саранчой изображена пара фигур, отбрасывающая одну общую тень. В нижнем левом углу картины одинокая фигура торопливо удаляется вдаль. Кроме этого на полотне находятся также яичко (знак плодородия), нагромождение камешков и (под лицом дамы) цветок каллы с фаллообразным пестиком.
«Великий мастурбатор» имеет огромное значение для исследования личности художника, так как навеяна его подсознанием. Картина показывает противоречивое отношение Дали к сексу. В его детстве отец Дали оставил на пианино книжку с фото гениталий, поражённых венерическими болезнями, что привело к ассоциированию секса с тлением и навечно отвратило молодого Дали от половых отношений.
Дали хранил эту картину в своей коллекции в Театре-музее Дали в Фигерасе до самой погибели, после этого «Великий мастурбатор» стал частью государственной коллекции и был перемещён в мадридский музей.