鱼，胸鳍及臀鳍都是肉质的，尾巴及背鳍分叉成三叶，嵴索延伸至中叶。牠们有独特的层鳞，比真正的层鳞较薄。牠们头颅骨前端有一种特别的感电器，称为吻部器官，相信是用来帮助感应猎物及平衡身体。
化石纪录.虽然仅存两种腔棘鱼，但于泥盆纪至白垩纪末间，发现了很多不同种类的腔棘鱼化石。有指腔棘鱼经历了数百万年后依然没有改变，但现存的物种却从未有化石纪录。一些已灭绝的物种，如大盖鱼属，就很像矛尾鱼。这个空隙的成因可能就是生活在浅水的腔棘鱼已经灭绝，深水区的化石却很少被发现。