线虫通常呈乳白、淡黄或棕红色。大小差别很大，小的不足1毫米，大的长达8毫米。多为雌雄异体，雌性较雄性的为大。虫体一般呈线柱状或圆柱状，不分节，左右对称。假体腔内有消化、生殖和神经系统，较发达，但无呼吸和循环系统。消化系统前端为口孔，肛门开口于虫体尾端腹面。口囊和食道的大小、形状以及交合刺的数目等均有鉴别意义。在自由生活的线虫种中，发育的过程通常会需要经过四次蜕皮的阶段。不同种的食性各不同，从藻类、真菌、小型动物、排泄物、生物死尸、或是活组织。自由生活的海洋线虫非常地重要，且是小型底栖生物中很丰富的成员。一个值得注意的线虫是秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans），一个生活在土壤里的线虫种，以模式生物的角色活跃着。