基本的には繊毛、大核、小核、食胞、収縮胞からなる。体は前後に細長いものが多く、腹面と背面が明らかなものもあるが、左右対称ではないものが多い。前方か前方側面に、細胞口と呼ばれる食物の取り込み口を持つものが多い。取り込まれた食物は食胞（しょくほう）という球形の袋の中で消化され、吸収される。残ったものは体外に放出される。収縮胞は、体内の水分や老廃物を排出する役割をしている。細胞内には複数の細胞核があり、生殖用（小核）と生活用（大核）に機能が分かれている。
繊毛虫の最大の特徴は、運動器官としての繊毛である。かつては鞭毛と繊毛はその生え方や数によってはっきり区別できるものとされたが、現在では、同じ構造を持つものであることが分かっている。繊毛虫の繊毛は、簡単なものでは、全身に同じように生えており、個々の繊毛を漕ぐように振り、全体としてはウェーブのように同調して動かすことで、前進後退を行う。また、細胞口周辺では、細胞口の中へ餌を流し込むように働く。
より特殊化したものでは、口部周辺にのみ繊毛を持つものや、腹面だけに持つもの、特殊な配列になっているもの、あるいは多数の繊毛が寄り集まって、付属肢のように使うものなどがある。また、口部の繊毛で餌を集め、固着生活をする種もある。そのような種では、固着のための柄を持ち、種によっては柄が伸縮するものもある。
生息環境.
基本的に水中生活である。プランクトンとしても出現するが、むしろ、泥の中や有機物堆積物の間、藻類や水草の表面などに多く生息する。汚泥中にも多数出現する。柄を持って固着するものは、藻類や水草の表面だけでなく、ミジンコや珪藻の殻の上に固着するものもある。また、腹面に太い繊毛を持つものは、固形物の上をそれを使ってはい回り、まるでゴキブリのような動きをするものがある。特殊なものとしては、ヒツジなど、草食のほ乳類の胃に住んでいるものがある。草食ほ乳類はセルロースの分解を自力ではできないので、彼らや細菌類が共生してそれを助けているのである。
生活環.
好適な条件下では、多くのものは分裂などの無性生殖で数を増やす。多くの場合、分裂は横分裂、つまり体が前後に二分する形で分裂する。他に、出芽や細胞内に出芽的に娘細胞を形成するものもある。