二胚葉の動物であり、体を形成している細胞はおもに外側の外胚葉と、内側の内胚葉の2層からなる。これらの間には「中膠」(ちゅうこう。)とよばれる寒天状の組織(間充織)がある。クラゲでは「中膠」が特に発達している。体制は付着性のポリプ型と、漂泳性のクラゲの2種類の様式がある。ポリプはほぼ円筒形で、反口側で器物に付着し、口盤の周囲に触手を並べる。サンゴなどのように群体を形成するものも多い。クラゲは傘状でその周囲に触手が並ぶ。クラゲは一般にはプランクトンとして生活している。生活環のなかにどちらか一方しか持たないものもあるが、これらの様式を交互に繰り返していく種も多い。ポリプ型は無性生殖をするものが多く、クラゲ型とポリプ型を持つものは世代交代をすると言われることがある。この二つの中間的な型として、円筒形の体の側面から触手を出す型があり、これをアクチヌラという。一部のヒドロ虫類の幼生に見られる。原始的であるが、体を形成する組織・器官の分化が見られる。海綿動物とは異なり、個体性も基本的には明確である。独立した消化器や循環器系をもたず、胃水管系とよばれる体内の腔所がこれらの機能を担っている。肛門はなく、口によって摂食、排泄の両方をおこなう。体表面には原始的な感覚器や筋細胞が存在する。クラゲ類では平衡胞や眼が発達したものもある。網目状の神経系を形成しているが、中枢神経は分化していない。これを散在神経系という。刺胞動物はすべて基本的には肉食性であり、触手に接触した動物を刺胞の毒で麻痺させたり、刺胞から出る粘着性の刺糸でからめとって、摂食している。共生藻類を持ち、共生藻から有機物を得ているものもある。多くの種は海産で、海表面から深海底、砂泥の間隙中まで、多様な場所に見られる。淡水に生息する種や、チョウザメなど魚類に寄生する種類もいる。約7億年前の化石であるエディアカラ生物群から、クラゲ様の形態を持つ動物の化石(ネミアナ)がみつかっており刺胞動物の祖先型かと考えられた時期もあるが、現在は全く別の動物だとする考えが支配的である。刺胞動物門の起源について、ヒドロ虫綱が最も原始的であるとする説(ヘッケル説)と、花虫綱が最も原始的であるとする説(ハッジ説)の2つの見解があるが、近年の分子生物学的な研究では、後者を支持する知見が得られている。