בדומה ליונקים, לכל התנינאים ישנן שיניים הערוכות בשקעים בפה, אולם בשונה מהיונקים, התנינאים מחליפים את שיניהם במהלך חייהם. התנינאים הצעירים מחליפים את שיניהם בשיניים גדולות יותר בקצב של שן אחת בחודש. אצל תנינאי בוגר קצב החלפת השיניים יורד לשן אחת בכל שנתיים ואף יותר. משמעות הדבר היא שתנינאי ממוצע מחליף כ-3,000 שיניים במהלך חייו. שיניהם של התנינאים חלולות, והשיניים החדשות גדלות לתוך החלל של קודמותיהן. בצורה זו השן החדשה "מוכנה" כבר כאשר השן הקודמת נושרת.
הגולגולת של התנינאים מפותחת מאוד ומציגה התאמות לאורח חייהם המימי-למחצה. עיניהם, נחיריהם ואוזניהם נמצאות במעלה הגולגולת, כך שהם יכולים לצוף במים כאשר רק איברים אלו חשופים לאוויר. בזוחלים פרימיטיביים, עצם הכנפה (Pterygoid) והעצם הרבועה (Quadrate bone), מחוברות לגולגולת דרך מפרק בעל יכולת תנועה. בתנינאים מודרניים, עצמות אלו צמודות לגולגולת דרך מפרקים חסרי כושר תנועה, כך שהגולגולת כולה קשיחה וחסרת תנועה למעט מפרקי הלסת התחתונה. לתנינאים ישנו חך משני (Secondary palate), המאפשר להם לנשום גם כאשר הם שקועים בחלקם במים. החך המשני מפריד למעשה בין חלל הנשימה לחלל הפה. שסתומים חיכיים (של החך), המצויים בצד האחורי של הגרון, נסגרים כאשר התנינאי שוקע במים, וכך הוא יכול לפתוח את פיו מתחת למים מבלי להיחנק. בנוסף, החך המשני מאפשר לתנינאים אכילה ונשימה באותו זמן.
מערכת העצבים; חושים.
כמו כל הזוחלים, מוחם של התנינאים קטן יחסית לגודל גופם. עם זאת, מוחם מפותח יותר ממוחם של מרבית הזוחלים האחרים והם מגלים אינטליגנציה גבוהה יחסית, המתבטאת בין השאר ביכולת לימוד, טקטיקות ציד שדורשות דיוק ותחכום, וטיפול הורי בצאצאים.
הלסת העליונה והלסת התחתונה מכוסות בנקודות שחורות וקטנות על העור. מאחורי נקודות אלו קיימות פקעות רבות של סיבי-עצבים, המגיבות לכל שינוי קל בפני המים. בעזרת אלו מסוגלים התנינאים לזהות תנודות ושינויים קלים בלחץ המים. יכולת זו מסייעת להם בזיהוי טרף, סכנות האורבות להם ופולשים שחדרו לתחומם, וזאת גם בזמן חשיכה מוחלטת. איברי חישה אלו נקראים בשם Dermal Pressure Receptors (DPR) או Integumentary Sense Organs (ISO). מבחינה זו נצפה הבדל בין התנינאים השונים. אצל האליגטוריים ניתן למצוא את איברי ה-DPR רק באזורי הלסתות, בעוד שאצל התניניים מצויים איברים אלו ברוב קשקשי הגוף.
בדומה לבעלי ארבע רגליים ימיים או אמפיביים, האוזניים, העיניים והנחיריים נמצאים כולם באותו משטח. הם רואים היטב בשעות היום, וייתכן אף כי הם מבחינים בין צבעים. האישונים שלהם אנכיים, בדומה לאלו של החתוליים, ולכן ראיית הלילה שלהם טובה יותר. בנוסף, מאחורי הרשתית נמצאת שכבה מחזירת אור (Tapetum lucidum) שמשפרת באופן ניכר את ראייתם באור מועט. בנוסף לשני העפעפיים הרגילים, יש להם עפעף שלישי, שמגן על עיניהם מתחת למים. עם זאת, העפעף השלישי מפריע להם למקד את ראייתם מתחת למים, ולכן בזמן החיפוש אחר טרף במים הם מסתמכים על חושים אחרים.
תוף האוזן נמצא מאחורי העיניים, והוא מכוסה בחתיכת עור הניתנת להזזה. בזמן צלילה היא משמשת למניעת חדירת מים לראשם. חוש השמיעה של התנינאים הוא טוב מאוד, גם באוויר וגם במים, וכן רגיש לתדרים נמוכים. בחלל האוזן התיכונה קיימת רשת מורכבת של מעברים גרמיים, ושם גם נמצאת חצוצרת השמע. בחצוצרת השמע, האיבר המקביל לשבלול ביונקים, נמצא איבר הנקרא Lagena שקיים בזוחלים ועופות אך לא ביונקים. לפי המחקרים האחרונים נראה שאיבר זה משמש לחישת השדה המגנטי של כדור הארץ ומסייע לתנינאים בניווטים למרחקים גדולים.
חוש הריח של התנינאים מפותח מאוד, אף שאין להם איבר יעקובסון (איבר המשמש להרחה). קצות עצבי ההרחה שלהם נמצאים בחללי האף המחוברים לנחיריים הנמצאים בקדמת הלסת העליונה.
גודל.
רוב התנינאים כיום מגיעים לאורך של מספר מטרים. הקטנים שבהם הם באורך והגדולים שבהם מגיעים אף ל-. משקלם הוא כמה עשרות עד מאות ק"ג. בעבר הגיעו התנינאים גם לאורך של למעלה מ-, כאשר הגדולים שבהם היו הדיינוסוכוס והפורוסזאורוס (הסרקוסוכוס שייך לעל-סדרת דמויי תנינאים אך לא לסדרה תנינאים עצמה).
התנינאים הגדולים ביותר כיום שייכים למשפחת התניניים. התנינאי הגדול ביותר כיום הוא תנין הים שאורכו יכול להגיע ל- ומשקלו לעד 2 טונות. תנין הים הגדול ביותר שנמדד באופן מדויק, לולונג, שקל ואורכו היה . אורכו הממוצע של תנין הים נע בין 4.3 ל-, וזכרים רבים ארוכים יותר מ-5 מטר ושוקלים 600 ק"ג ומעלה. תנין היאור הוא התנינאי השני בגודלו: אורכו נע בין 4 ל-5 מטר בממוצע עם משקל ממוצע של , ויכול אף להגיע לאורך של מעל 6 מטר בפרטים גדולים במיוחד. התנין הגדול ביותר שנמדד במדויק היה תנין יאור מטנזניה באורך ששקל . רוב התניניים הם בגודל בינוני ואורכם נע בין 3 ל-4 מטר אך ישנם גם תניניים קטנים שאורכם אינו עולה על 3 מטר. התנין הגמדי הוא תנינאי קטן במיוחד: אורכו בלבד.
האליגטוריים קטנים יותר בממוצע. הגדול שבהם הוא הקיימן השחור שאורכו יכול להגיע עד אך לרוב נע בין 4 ל-5 מטר. שאר מיני הקיימנים הם קטנים: גודלם לא עולה לרוב על 3 מטר, ואילו אורכו של קיימן גמדי של קיווייה מגיע רק למטר וחצי. האליגטורים האמריקאים הם בינוניים-גדולים: אורכו של אליגטור ממוצע מגיע ל- ומשקלו ל-, אך נצפו מספר אליגטורים באורך של מעל 5 מטר.
הגוויאליים הם תנינים ארוכים אך רזים. אורכם יכול להגיע ל- ומשקלם עד לטונה. למרות היותם גדולים מאוד, גם ביחס לתנינאים אחרים, הם לא תוקפניים וניזונים בעיקר מדגים (ורכיכות מים ופרוקי-רגליים כאשר הם צעירים).
להלן רשימה של התנינאים הגדולים ביותר שחיו אי-פעם:
התנהגות ותזונה.
תנועה.
התנינאים מסוגלים לנוע הן ביבשה והן במים — באופנים שונים וביעילות משתנה, בהתאם למין. כל התנינאים שוחים היטב במים. הם מנווטים ומכוונים את כיוון תנועתם בעיקר בעזרת זנבם. התנין מתקדם במים על ידי הנעה גלית של הזנב באופן דומה לתנועתם של נחשים. בזמן שחייה מהירה, צמודים גפיו של התנין לצדי גופו. שינוי כיוון התנועה במים נובע מהזזת פלג הגוף העליון והראש, או מהזזת הזנב באופן אסימטרי. לתנינאים יכולת שליטה מוחלטת בכושר הציפה שלהם, המאפשר להם לצוף בתנוחות שונות (בהן הראש נמצא בדיוק בגובה הנכון מעל פני המים) ולצלול כמעט בלא מאמץ.
ביבשה, לעומת זאת, נעים התנינאים באופן מגושם יחסית. בשהייה על היבשה, אופן התנועה העיקרי של התנינאים הוא זחילה על הגחון, כאשר רגליהם נמצאות בצדי הגוף ולא מתחת לבטן. עם זאת, יש להדגיש שאת מרבית זמנם ביבשה מבלים התנינאים ברביצה ובהתחממות וללא תזוזה כלשהי.
צורת הליכה נפוצה פחות של התנינאים היא "High walk" (תרגום מילולי: "הליכה גבוהה"), שהיא הליכה במהלכה בטנם רחוקה מהקרקע ורגליהם אנכיות לגופם. מהירותה של ההליכה הגבוהה היא . צורת תנועה זו יוצאת דופן בקרב הזוחלים, שגפיהם מזדקרות בכיוון צדי הגוף ולא כלפי מטה. בשל כך, הזחילה הרגילה של מרבית הזוחלים היא נמוכה מאוד, בניגוד להליכה הגבוהה של התנינאים, שבה הגפיים המזדקרות מטה מביאות להגבהת הגוף. יוצא דופן בתנועתו הוא הגוויאל, שנע ביבשה באופן מגושם גם ביחס לתנינאים אחרים בשל רגליו החלשות (ולכן הוא יוצא ליבשה רק לביצוע פעולות מעטות כמו קינון, הטלת ביצים ורביצה בשמש). בהיותם על היבשה התנינאים אף מסוגלים לרוץ (Gallop), ובמרחקים קצרים הם מסוגלים להגיע למהירות של , שהיא גבוהה משמעותית ממהירותם במצב של הליכה גבוהה.
ציד ותזונה.
התנינאים הם מהציידים היעילים בטבע, הודות למבנה גופם החסון, לגפיהם החזקות, למלתעותיהם האימתניות ולזנבם הארוך והיעיל. התנינאים הם טורפים אופורטוניסטים, כלומר, הם צדים כל דבר הנקרה בדרכם, אולם הם עשויים להציג התנהגויות מורכבות יותר במהלך התמודדות עם פריטי טרף שונים בסביבות שונות. ניביהם החדים מותאמים היטב ללכידת הטרף, לאחיזתו ולגרירתו. השיניים הטוחנות קצרות וקהות, והן משמשות למחיצת הטרף. לתנינאים 28–32 שיניים בלסת התחתונה ו-30–40 שיניים בלסת העליונה. מבנה השיניים מאפשר אחיזה איתנה בטרף, שסיכוייו להימלט קטנים מאוד מרגע שנתפס. עוצמת הנשיכה של התנינאים היא החזקה ביותר בעולם החי כיום, ועולה על זו של אריות, צבועים וכרישים; עוצמת הנשיכה של הגדולים שבהם – תנין הים ותנין היאור – עולה על . כאשר התנין תופס טרף במלתעותיו, הנזק שנגרם לטרף מעוצמת הנשיכה הוא גדול וקשה לו ביותר להשתחרר. הלסתות אינן נעות אופקית זו ביחס לזו, וכך הטרף אינו נלעס, אלא נבלע שלם ובמלואו, או בנתחים גדולים שהתנין תולש מהגווייה (למשל, על ידי התמרון הידוע בכינוי "גלגול המוות"). מרבית התנינאים פעילים בלילה, ואילו בשעות היום הם מעדיפים להתחמם לאור השמש. באופן כללי, קצב פעילות הטרף הוא מינימלי בחודשי החורף הקרים, ועולה בהדרגה לקראת האביב והקיץ.
תזונת התנינאים משתנה בהתאם לגילם ולאורכם. בצעירותם, כשגופם קצר (30–50 סנטימטרים), הם ניזונים מטרף קטן, כמו חרקים, צפרדעים וקרפדות ועכבישים. כשהם בגודל בינוני (2.5–3 מטרים), הם יאכלו מעט מאוד חרקים, ולחלופין יטרפו דגים ועופות, יונקים, חלזונות ואף זוחלים אחרים. בהגיעם למלוא גודלם (4 מטרים ומעלה), התנינאים לא יאכלו חרקים וחסרי חוליות כלל, ובמקום זאת מורכב מזונם מיונקים, מעופות, מזוחלים (גם צבים) ומדגים. גם גודל הטרף משתנה, וכך תנינאי בגודל בינוני יתקשה לצוד יונקים גדולים, שאותם יצודו בעיקר התנינאים הבוגרים והגדולים. הגדולים שבתנינים מסוגלים אף להרוג ולטרוף גם גורים ופרטים צעירים של מגה-פאונה כגון חתולים גדולים, היפופוטם ופיל אפריקני.