海参纲分为楯手目（Aspidochirotida）和平足目（Elasipodida）。
楯手目楯形触手10—30个，多为20个；体呈圆筒状，腹面常呈足底状，背面和腹面常明显有区别，特别是疣足明显的种类；无翻颈部和收缩肌；纵肌5对；生殖腺一束或两束，位于肠系膜的--侧或两侧；有呼吸树；常有居维氏器；骨片常为桌形体、扣状体或花纹样体等。
平足目体形常明显两侧对称，有的具大锥形疣足，有的身体周围有边缘，有的具尾部。触手楯形或叶状，数目10—20个；有管足，但数目不多。无收缩肌和呼吸树。后肠的肠系膜附着在右背间步带，常靠近右背纵肌附近。
蛇尾纲分为真蛇尾目（OPHIURIDA）和蜍蛇尾目（PHRYNOPHIURIDA）。蛇尾纲（Ophiuroidea），体盘与各腕区分极为明显。腕细长，可弯曲。无步带沟，管足二列，不具吸盘及要。各腕由四列骨板包围，腕内还有一列腕骨。肌肉发达，活动自如。筛板位于口面。
消化道退化，食道短，后连盲囊状的胃。无肠，无肛门。雌雄异体，幼虫称蛇尾幼虫。如阳遂足、刺蛇尾等。
海星纲（ Asteroidea），体扁平，多为五辐射对称，体盘和腕分界不明显。生活时口面向下，反口面向上。腕的口面中央具步带沟，沟内有管足。内骨骼的骨板以结缔组织相连，柔韧可弯曲。体表具棘和叉棘，为骨骼的突起。具皮鳃，水管系发达。个体发育中经羽腕幼虫和短腕幼虫。
海胆纲（ Echinoidea）体呈球形，盘形或心脏形。口面向下，口位于中央；反口面中央为肛门。口与反口面之间相间排列着骨板组成的5个具管足的步带区和5个无管足的间步带区，各骨板上均有疣突和可动的长棘。围肛部周围由5个生殖板（ gential plate）和5个眼板（ ocular plate）组成。生殖板上各有一生殖孔，有一块生殖板多孔，形状特异，兼有筛板的作用。眼板上各有一眼孔，辐水管末端自孔伸出，为感觉器。
口位于口面围中央，口腔内由骨板、齿及肌肉骨板组成结构复杂的咀嚼器，称亚里斯多德提灯（ Aristotle lantern）。
海百合纲( Crinoidea) (代表动物:海百合)现存棘皮动物中最为古老的一纲。暂时或终身营固着生活。口与肛门都朝上，腕分枝似羽，管足呈触手状。幼体呈桶状。全世界约有610种。体有柄(海百合类)或成体无柄(海羊齿类)，颇似植物。具有分枝的腕。步带沟内生触手,无运动功能，可捕食。雌雄异体，生殖腺位于生殖羽内。个体发育经过蛹形的樽形幼虫阶段。
棘皮动物外观差别很大，有星状、球状、圆筒状和花状。成体五放辐射对称，由管足排列表现出来。根据管足的有无，身体区分为有管足的辐部或步带和无管足的间辐部或间步带。内部器官，包括水管系、神经系、血系和生殖系均为辐射对称，只有消化道除外。由于辐射对称，身体有口面和反口面之分。
尽管本门各纲动物体形有很大差别，但其基本构造十分一致。海星和蛇尾类呈星形，上下扁平，体轴很短，口面朝下，管足沿着腕（辐部）作放射状排列。海胆和海参体轴延长，辐部和间辐部结合，体呈球形或圆筒形，管足作子午线排列。海百合口面向上，反口面具长柄或卷枝供附着用。
棘皮动物骨骼很发达，由许多分开的碳酸钙骨板构成，各板均由一单晶的方解石组成。骨骼外包表皮，皮上一般带棘。海胆和海星有不同的叉棘。海胆骨骼最为发达，骨板密切愈合成壳。海星、蛇尾和海百合的腕骨板成椎骨状。海参骨骼最不发达，变为微小的分散骨针或骨片。
大多底栖，少数海参营浮游生活；自由生活的种类能够缓慢移动。摄食方式为吞食性、滤食性和肉食性。
棘皮动物多为雌雄异体，生殖细胞释放到海水中受精，幼体在初发生时形状相同，以后则随纲而异，少数种类可行无性裂体繁殖。对水质污染很敏感，再生力一般很强。
有些棘皮动物是珍贵食品，如海参、海胆卵。在海洋生态系统内，棘皮动物在某些底栖动物群落中，常为优势种。在深渊海底的底栖动物生物量中，棘皮动物最高可占90%。在研究海洋动物地理学上，棘皮动物常是很好的指标种。某些吞食性种类能够大量搬运腐败物质，能减少海底微生物的活动。某些钻石的种类对海岸线造成破坏。某些蛇尾类常是底栖鱼类的饵料。海星喜吃贝类，在贝类养殖上常是敌害。棘皮动物化石种类甚多，在地质学上占有一定地位。有的石灰石地层全部由分解了的海百合骨骼构成。在实验胚胎学等基础理论研究方面，海胆卵是很好的实验材料之一。某些棘皮动物具有毒腺或毒液，有可能通过研究发展成药物。从几种海参分离出的海参素和粘多糖具有抗癌活性。
