海胆种类现存的约有850 多种，它们的样子大多像带刺的半球，但也有少数像扁平的饼干一样，如饼干海胆；像心脏一样，如心形海胆。海胆的躯体是被3000 多块石灰质壳板有规则的拼成的壳包起来，壳板从背面到腹面分为10 个带，像桔子皮被剥成相等的10 份。有管足伸出的带叫步带，没有管足的带叫间步带，它们相间排列，如果五个步带展开就与具有五腕的海星相像，它们同属棘皮动物。管足能吸水伸出，排水缩入，像足一样步行。在壳板上分布着大量有关节的棘刺，与管足一样是可以活动的，它们的长短、粗细、数目因种而异。棘刺除可支撑躯体协助管足运动外，由于棘刺伸向四面八方，因而使流水不会在躯体周围产生涡流，所以能平稳浮在水中，不致摇摆不定，海胆满身的刺，正是适于这种水流环境的有利结构。

有少数海胆的刺有毒，对游泳和赤身潜水者是很大威胁，如刺冠海胆是热带海域珊瑚礁常见的深黑色优雅的动物，但它的刺尖锐易折容易刺破人的皮肤，它们分泌的毒素，虽毒性不大但和无毒的刺一样，致使被刺破皮的人疼痒难忍，奇特的是虽被刺破了但从不感染发炎，是值得药物学家研究的。不过民间早已采用石笔海胆的笔状棘刺磨醋注入耳内，用以治疗耳炎。

海胆的金黄色生殖腺用盐腌制后叫做“云丹”，对营养不良者和消耗很大的飞行员有惊人的补养作用。