C'est un groupe d'animaux minuscules, non segmentés, dont le corps ne dépasse pas 2 mm de long, vivant principalement en eau douce sauf quelques espèces nageuses, fixées ou rampantes. Le corps est d'habitude allongé, fait d'une courte région céphalique, d'un tronc et d'un pied terminal. La tête porte une structure ciliée caractéristique, appelée ‘appareil rotateur' parce que les battements rythmiques des cils qu'il porte le font ressembler à une roue qui tourne.

L'appareil rotateur propulse l'animal dans l'eau ; avec les formes qui se nourrissent en filtrant, il amène également les particules alimentaires en suspension vers la bouche. Cette dernière s'ouvre dans un pharynx musculeux où plusieurs plaques dures sont utilisées pour lacérer la nourriture.

Chez les espèces carnivores ou nécrophages, le pharynx se dévagine par la bouche pour saisir les aliments. Le tronc est de forme extrêmement variable, souvent protégé par d'épaisses plaques garnies d'épines ou de soies. Le pied est fréquemment muni de saillies mobiles (orteils) servant à ramper, tandis qu'il prend la forme d'un long pédoncule chez les Rotifères fixés ; avec les formes qui nagent librement, le pied est d'habitude réduit ou fait totalement défaut.

Les sexes sont séparés, les mâles sont souvent beaucoup plus petits que les femelles. Dans un seul groupe, les mâles sont inconnus et les œufs se développent sans avoir été fécondés. Dans les formes fixées, les œufs éclosent en donnant naissance à des formes juvéniles libres et nageuses dotées d'un pied qui s'allonge en pédoncule à l'époque où le jeune Rotifère s'enfonce en profondeur pour commencer sa vie d'adulte.

Les Rotifères marins existent dans toutes les mers. Qu'ils soient fixés ou qu'ils nagent, ils sont presque toujours confinés dans la zone des eaux intertidales.