고분의 봉토는 방대형이고 네 귀는 동서남북을 가리키고 있다. 무덤은 서남향으로 앞벽 중앙의 가느다란 연도와 방형의 현실로 된 단실분(單室墳)이다. 현실의 천장가구는 위로 올라가면서 좁아지다가 1장의 덮개돌을 덮은 꺾음천장이다. 현실 중앙에는 방형의 관대시설이 있다.
벽화의 내용은 장식무늬와 사신도이며 두껍게 회칠한 연도와 현실의 벽면에 그려졌다. 연도 후반부의 동·서벽에는 벽사(辟邪)를 상징하는 한 쌍의 괴수(怪獸)를 그려놓았다. 그러나 벽면의 박락으로 인해 명확히 알아볼 수는 없다.
현실의 벽화는 고구려의 고분벽화에서 흔히 볼 수 있는 것과 같이 지상의 목조건물(木造建物)로 보이게 하기 위해 네 벽과 천장 사이에 창방을 그리고, 네 벽 모서리에는 창방을 지탱하는 기둥을 그려놓았다. 그리고 갈색 바탕의 기둥·창방에는 윤곽을 먹선으로 잡은 거의 초롱무늬로 변화된 괴운무늬[怪雲文]가 돋쳐 있었다.
네 벽에는 20여 개 이상의 둥근 무늬[環文]가 적당한 간격을 두고 그려져 있다. 둥근 무늬는 같은 모양에 같은 크기의 동심원 무늬로서 밖에서부터 안쪽으로 흑색·홍갈색·연남색·황색·남색·자갈색으로 칠하였다. 이 벽화고분을 환문총으로 부르게 된 것은 이 무늬 때문이다.
또한 벽면의 둥근 무늬 사이에는 인물상의 밑그림이 희미하게 보인다. 처음에는 인물도를 그리려다가 도중에 둥근 무늬로 바꾸어 그린 것같이 생각된다. 이 둥근 무늬는 무늬로서는 단순하지만 색채가 아름답다. 천장에는 사신도를 그렸다. 그러나 발견할 당시에는 거의 박락되어 동벽 천장에서 청룡을, 서벽 천장에서 백호를 찾아볼 수 있을 정도였다.