Tienen el cuerpo pequeño y aplanado formado por un disco redondeado por cinco brazos articulados muy finos y largos que surgen bruscamente del disco central y pueden estar ramificados. Cada uno de los brazos consiste en una columna de osículos (llamadas vértebras), articulados entre sí, unidos por músculos y cubiertos por placas. Tienen los surcos ambulacrales cerrados, pero con orificios para que salgan los pies ambulacrales, que son lisos, sin ampollas ni ventosas, pero con una musculatura muy desarrollada. El madreporito se sitúa en la cara oral.
La boca está compuesta por cinco placas móviles que actúan como mandíbulas. Carecen de ano, por lo que su tubo digestivo es incompleto. Los materiales no digeridos se expulsan por la boca. El esqueleto es de gran similitud al de las estrellas de mar, salvo por la presencia de vértebras esqueléticas en los brazos, que reducen u obliteran completamente la cavidad celomática.
Puede tener, entre otros, un curioso sistema de reproducción asexual. En este tipo de reproducción, la ofiura, se puede regenerar totalmente a partir de un solo brazo que por cualquier razón se haya escindido. Suelen ser de sexos separados, aunque unas pocas especies son hermafroditas. Algunas incuban sus crías en las bursas; en tal caso, estas crías salen al exterior a través de las hendiduras genitales o rompiendo el disco por su cara aboral.
