Tenen un esquelet intern calcari, un sistema anomenat ambulacral, que els serveix per a la locomoció, la captura d'aliments i la respiració.

És precisament aquest sistema ambulacral un dels mecanismes fisiològics més interessants dels equinoderms, als que pertanyen les estrelles de mar.

Aquest sistema es basa en una sèrie de canals interns que es comuniquen amb l'exterior mitjançant una placa especial anomenada placa madrepòrica, que es troba situada a la part superior del cos, a prop de l'anus.

Les funcions d'aquest sistema ambulacral són:
- El moviment: lent però molt potent, acostuma a estar combinat amb la musculatura quan aquesta existeix. Una estrella de mar pot obrir una ostra amb molt poca despesa d'energia muscular.
- La respiració: el sistema ambulacral permet l'intercanvi de gasos en els teixits de l'animal, els quals absorbeixen l'oxigen de l'aigua i expulsen el diòxid de carboni resultant.
- La sensibilitat: és en el sistema ambulacral on es concentren la majoria de cèl·lules nervioses que permeten a l'animal situar-se en el seu entorn pròxim.

En el sistema ambulacral es troben els peus ambulacrals. L'extrem dels peus ambulacrals acostumen a tenir una ventosa, la qual cosa els permet pujar per superfícies verticals, adherint-se a les roques.

En les estrelles de sorra, en canvi, degut a que habiten, generalment, sobre fons fangosos o arenosos, aquestes ventoses a l'extrem dels peus ambulacrals no existeixen, perquè per desplaçar-se pel seu hàbitat no les necessiten.

El sistema digestiu consta, principalment, d'una boca en posició ventral, un estómac que es pot girar, fent que la seva superfície interior passi a ser exterior, i un curt budell recte que acaba en un anus, que pot no existir.

Pot tenir, entre d'altres, un curiós sistema de reproducció asexual. En aquest tipus, l'estrella de mar, es pot regenerar totalment a partir d'un sol braç que per qualsevol raó s'hagi escindit.

Habiten els fons marins, de fang, de sorra, sobre les roques i enmig de les algues.

Predadores i carnívores, s'alimenten de mol·luscs, crustacis i altres animals marins.