海星与海参、海胆等同属棘皮动物。它们通常有五个腕，但也有四六个，体扁平，多呈星形。整个身体由许多钙质骨板借结缔组织结合而成，体表有突出的棘、瘤或疣等附属物。有的多达50条腕，在这些腕下侧并排长有4列密密的管足。用管足既能捕获猎物，又能让自己攀附岩礁，大个的海星有好几千管足。

海星纲动物身体的直径一般在12-24厘米左右，但大小在不同种变化很大、直径的变化幅度在1-80厘米之间。多数体表黄褐色，但也有的种具明亮红、桔、蓝、紫等色，或几种颜色的混合色。身体呈五星形，例如海盘车，由中央盘向外伸出五个腕。太阳海星的腕可多达40个。多数种类的腕靠近中央盘处较宽，末端渐细，少数相近。腕的长度一般为中央盘直径的1-3倍，但也有的腕达4-5倍。

海星类都是肉食性动物，可以取食各种无脊椎动物，特别是贝类、甲壳类、多毛类等，甚至鱼类。其中有的是单食性的，例如许多种类通常仅食双壳类动物。也有多食或杂食性种类。

海星类的呼吸及排泄主要由皮鳃、管足及体表进行。皮鳃是体壁的内、外两层上皮细胞向外突出的瘤状物，体腔液也流入其中。皮鳃内的体腔上皮的纤毛作用使体腔液在其中流动，皮鳃外层的纤毛上皮造成体表的水流动，这样不停地进行着气体交换。