Necrolemur je malý tělesný omomyid s odhadovanou tělesnou hmotností v rozmezí od 114 gramů do 346 gramů. Necrolemuří zuby mají široké umyvadla a tupé hrbolky, což naznačuje, že jejich strava sestávala převážně z měkkého ovoce, ačkoliv zkoumání mikronosních vzorů naznačuje, že populace z nižších zeměpisných šířek konzumovaly také hmyz a dásně. I když se netváří opravdovým zubním hřebenem jako moderní lemuři, mikronosní vzory na jejich dolních řezácích naznačují, že se zabývali úpravou srsti. Stejně jako tarsiers měl i Necrolemur velké, vpředu otočené, zblízka posazené oči a byl pravděpodobně noční. Analýza lebečních a postkraniálních fosilií provedená paleontology naznačuje, že členové čeledi Omomyidae, včetně rodu Necrolemur, měli vysoce specializované adaptace pro skákání.
Necro- odkazuje na řeckou předponu znamenající smrt nebo smrt zatímco -lemur odkazuje na existující lemuriformy díky Necrolemurovým postkraniálním adaptacím na plodné skákání jako existující lemuři.
Objevilo se několik názorů na původ rodu Necrolemur a jeho zařazení do fylogeneze primátů kvůli jeho lebce podobné tarsieru a končetinám podobným antropoidům. Od Filholova původního popisu rodu N. antiquus byl rod zařazen do několika různých čeledí, včetně Lemuridae v roce 1885, Microchoeridae v roce 1887, Anaptomorphidae v roce 1903 a Microchoeridae znovu v roce 1916. Revize fylogeneze evropských primátů ve 30. letech zařadily Necrolemur do čeledi Necrolemuridae, vedle Nannopithexe a Microchoeruse.
Dnes se Necrolemur nachází v Microchoerinae, podčeledi Omomyidae. I když se mnozí paleontologové shodují, že nejpravděpodobnějším předkem Necrolemuru je Nannopithicus filholi, fylogenetické vztahy mezi třemi druhy Necrolemuru jsou stále nejasné. To je částečně způsobeno nedostatkem materiálu připisovaného N. zitteli a N. anadoni, stejně jako širokým rozsahem individuálních variací materiálu připisovaného N. antiquus. N. antiquus je velmi dobře zastoupen v mnoha středních a pozdních eocénních lokalitách od MP16 do MP18 a předpokládá se, že byl sympatrický s příslušníky rodu Microchoerus ve Španělsku.
S popisem N. anadoni z roku 2015 byla navržena nová fylogeneze, která řadí N. anadoni jako přímého potomka Nannopithex filholi a předchůdce Necrolemur antiquus a Microchoerus. Tato nová fylogeneze je podpořena střední velikostí a morfologickými znaky N. anadoni ve srovnání s N. filholi a N. antiquus, zejména postupným rozvojem větších a více tuberkulárních hřebenů na M2 a M3 napříč všemi třemi druhy.
Lebka Necrolemuru se vyznačuje velmi krátkým, úzkým řečništěm a poměrně velkými, konvergentními oběžnými drahami. Oběžné dráhy jsou od temporálních fos částečně odděleny jednoduchou postorbitální tyčí.
Zajímavostí je zejména bazitanium nekorolemurské díky kombinaci primitivních a odvozených znaků. Kostnatý obal středního a vnitřního ucha, sluchové buly, je jednoduchý a jednokomorový. Vnější sluchový meatus, vnější otvor ucha, který vede k ušnímu bubínku, je trubkovitý a bočně se rozšiřuje od buly. ekttympanická kost, která kotví ušní bubínek, je spojena s vnitřní stěnou sluchové buly. Předáci zadní karotidy jsou umístěni posteromedially na bulární stěně. Stonek mozkové schránky je velmi úzký a příruby zadního alisfenoidu, které kotví svaly podílející se na žvýkání, se překrývají s přední stěnou buly.
Zadní část lebky vykazuje petromastoidní inflaci. Navzdory unikátní sluchové morfologii dospělo zkoumání kochleárního labyrintu Necrolemuru k závěru, že pravděpodobně neměli žádnou sluchovou specializaci a měli sluchové prahy podobné moderním strepsirrhinům.