승려 형상의 머리 부분을 뺀 나머지 신체는 당당한 어깨, 앞으로 내민 가슴, 넓은 두 다리를 지닌 균형 잡힌 몸매를 보여준다. 삼각형을 이루는 장대한 골격의 체구에는 안정감이 있으며, 가슴에 올린 왼팔은 입체감이 없고 어색하지만 다리 위에 올려놓은 오른팔의 위치와 자세는 편안해보인다. 어깨와 가슴은 마멸로 잘 보이지 않으나, 비교적 충실하게 양감을 나타냈음을 알 수 있다. 두 손이 신체와 붙어 있고, 가슴과 허리가 구분되지 않으며 법의(法義)가 얇으면서도 인체를 드러내지 않는다. 크고 분명한 손으로 당시 널리 쓰였던 시무외(施無畏) · 여원인(與願印)을 하지 않고, 중지와 무명지를 구부린 특이한 수인(手印)을 하였다.
양 어깨를 감싸고 내려온 통견(通肩)의 옷자락은 길게 내려져서 사각형의 대좌를 덮고 있는데, 이처럼 옷자락이 넓게 덮은 대좌를 상현좌(裳懸座)라고 한다. 이러한 상현좌는 부여 군수리 석조여래좌상(보물, 1963년 지정)를 비롯하여 6∼7세기 조각에서 볼 수 있다. 가슴에 희미하게 내의[僧却崎]와 이를 묶은 매듭의 흔적이 보인다. 옷자락은 다리 위로 U자형을 이루며 흘러내렸고 하단 좌우로는 Ω형의 주름이 대칭으로 2단씩 새겨졌다. 옷 주름은 부드럽고 유연하게 표현되어 백제 특유의 조형을 보여준다.
광배 중앙에는 둥근 머리광배[頭光]가 있고 그 안에 연꽃무늬가 있다. 그 바깥쪽에는 위로 치솟는 불꽃무늬를 가득 메웠고, 머리광배 주위에 7구의 작은 부처[化佛]를 새겼다. 두광과 신광(身光)을 갖추고, 연꽃무늬-불꽃무늬-화불로 장식한 광배는 7세기 무렵의 삼국시대 금동삼존불의 광배와 유사하다.
원래의 불두도 아니고 마손도 심하지만 예산 화전리 석조사면불상, 태안 동문리 마애삼존불입상과 서산 용현리 마애여래삼존상에 비견되는 백제의 석불로 그 가치가 높다. 더욱이 암벽에 조각한 마애불이 아니고 완전히 독립된 입체조각이라는 점에서 백제 석조물의 중요성을 웅변해주는 불상이다.
익산 연동리 석조여래입상은 불상과 대좌, 광배의 강건하면서 세련된 표현에서 보기 드문 600년경의 백제 불상으로 의의가 있다. 당당하고 안정감 있는 인체 묘사와 부드러운 조각수법을 보여주는 백제의 단독 석불이며 우리나라 석불의 가장 이른 시기 예로 주목할 만하다.