חוש השמיעה אצל מרבית הלטאות טוב, וחד אף יותר אצל תנינאים. לעומתם נחשים, צבים ולטאות תת-קרקעיות רגישים בעיקר לתנודות בתדר נמוך, יכולת יעילה במיוחד לקליטת קולות המועברים דרך הקרקע. לנחשים אין כלל עור תוף, וכתוצאה מכך הם אינם מסוגלים בדרך-כלל לשמוע קולות, אפילו חזקים למדי, אשר מועברים דרך האוויר. לעומת זאת הם רגישים מאוד לתנודות בתדר נמוך המועברות דרך הקרקע, אותן הם קולטים באמצעות עצמות הגולגולת הישר אל האוזן הפנימית, בתהליך הנקרא "הולכת עצמות" (Bone conduction).
חישה בקרינת חום תת-אדומה.
מינים רבים של נחשים, למשל מתת-משפחת העכסנים וממשפחות הפיתוניים והחנקיים ("Boidae"), מסוגלים לחוש בקרינת חום תת-אדומה, ולקלוט תמונת חום הנפלט מעצם במרחק של עד מטר מהם אפילו בחושך מוחלט (בדומה להדמאה תרמית). יכולת זו מפותחת עד כדי לאפשר לנחש עיוור מלידה "לראות" תמונת חום של יצור העומד מולו, ולתקוף במדויק חלקי גוף פגיעים שלו.
חישת קרינה תת-אדומה מתבצעת ב"איברי גומה" (Pit organs), שהם שקעים קטנים בפניהם של הנחשים. איברי גומה מצוידים בקולטני חישה רבים המכילים תעלות יונים מסוג TRPA1, אשר הנפתחות למעבר כאשר הן מגיעות לטמפרטורה מסוימת. לדוגמה, אצל העכסנים התעלות נפתחות כשהן מגיעות לטמפרטורה של 28 מעלות צלזיוס בקירוב, המתאימה למכרסם קטן בטווח של כמטר. צורתם, מספרם ומיקומם של איברים אלו שונים במיני נחשים שונים: לחנקיים יש שלושה איברים או יותר בין הקשקשים המקיפים את פיהם, בעוד שאצל העכסניים שני איברים המכוסים בקרום בין העיניים לנחיריים.
בנוסף לאיתור ומעקב אחר טרף, נמצא לאחרונה כי אצל שתי קבוצות, כמו העכסן האימתן ("Crotalus atrox"), איברים אלו מסייעים בוויסות חום הגוף.
מערכת הראייה.
חדות ראייתם של הזוחלים משתנה בהתאם למין: מזוחלים בעלי ראייה טובה, בעיקר אלו הפעילים בלילה, ועד זוחלים עיוורים או חסרי עיניים, כמו לטאת דיבמוס דלאי ("Dibamus dalaiensis"). ראיית צבעים אינה תכונה נפוצה בקרב הזוחלים.
לכמה מיני זוחלים, כמו הספנודון ואיגואניים רבים, יש בחלק העליון של ראשם איבר הרגיש לשינויים בעוצמת האור שנקרא עין הקודקוד, ומוכר גם בשמות "עין שלישית" (Third eye) ו"עין האצטרובל" (pineal eye). איבר זה מקושר לבלוטת האצטרובל, ומסייע לבעל החיים לווסת את השעון הביולוגי שלו וייצור הורמונים הקשורים להומיאותרמיות.
אצל מרבית מיני הזוחלים העפעף התחתון נע יותר מן העליון, חוץ מן התנינים אצלם מועדף העפעף העליון. לנחשים אין עפעפיים נעים כלל, ובמקומם כל עין מכוסה בקשקש מגן קבוע ושקוף.
צורת האישון משתנה לפי מין הזוחל: מהעיגול המאפיין את הצבים וזוחלים רבים אחרים הפעילים ביום, דרך צורת החריץ האנכי של התנינים וזוחלי הלילה והחריץ האופקי של נחשי עצים אחדים, ועד קו הנקודות האנכי של מיני שממיות מסוימים.
מערכת העצבים.
מערכת העצבים של הזוחלים דומה ביסודה לזאת של שאר החולייתנים, ובכלל זה מוח שדרה, חלקי מוח ותריסר זוגות של עצבי גולגולת, שלהם תפקודים דומים לאלו של עצבי הגולגולת באדם, למשל. המוח הגדול והמוח הקטן בזוחלים גדולים מעט יותר מאלו של הדו-חיים, אך קטנים בהרבה מאלו של יונקים ועופות. המדד המשמש להערכת גודל המוח תוך ניכוי השפעת גודל הגוף הוא "מנת המוחיות" (Encephalization Quotient). מנת המוחיות האופיינית לזוחלים בני זמננו הוא כעשירית מזו של יונקים ועופות, כלומר לזוחל טיפוסי יש מוח קטן פי עשרה ממוח יונק או עוף באותו גודל גוף. בהתאמה לגודל המוח, הזוחלים נחשבים לאינטליגנטים פחות מן היונקים והעופות.
נחיתות הזוחלים בגודל המוח, בהשוואה ליונקים ועופות, נובעת קרוב לוודאי מהיותם "קרי דם". רקמת עצב צורכת יותר אנרגיה ליחידת משקל מכל סוג אחר של רקמה, אפילו בעת מנוחה מוחלטת. קצב חילוף החומרים האיטי של הזוחלים אינו מספק די אנרגיה להחזקת מוח גדול. יוצאים מכלל זה היו מספר דינוזאורים קטני-גוף מן הקבוצות הקרובות ביותר לעופות, כמו טרודון ובמבירפטור. מנת המוחיות שלהם, אותה ניתן למדוד מתוך הנפח הפנימי של הגולגולת במאובנים, דומה למנת המוחיות של עופות בני-ימינו. זוהי ראייה עקיפה נוספת שדינוזאורים אלו היו חמי-דם.
גפיים ותנועה.
אף על פי שהאב הקדמון של הזוחלים היה בעל ארבע רגליים, אצל מספר קבוצות זוחלים יש נטייה להתנוונות הגפיים ואף להיעלמותם. במיני חומטים רבים, כמו הנחושית העינונית, הרגליים קטנות מאוד. אצל לטאות ממשפחת הקמטניים ניתן למצוא מינים בעלי גפיים מפותחות ועד מינים דמויי-נחש החסרים גפיים לחלוטין, למשל קמטן החורש הנפוץ בארץ-ישראל. לבני משפחת הביפדיים יש רק גפיים קדמיות המשמשות לחפירה. קבוצות שלמות של זוחלים איבדו לחלוטין את גפיהם, כמו הנחשים המוכרים והטבעונים דמויי התולעת. עם זאת, אפילו אצל זוחלים חסרי גפיים ניתן בדרך-כלל למצוא שרידים של עצמות הגפיים, הכתפיים או האגן, המעידים על מוצאם האבולוציוני מאב קדמון בעל גפיים.
בזוחלים בעלי רגליים, הירך והזרוע פרושות הצידה מן הגוף, ורק השוק ואמת הזרוע נוטות למטה. כתוצאה מכך כפות רגליהם מוצבות לצידי הגוף, ולא מתחתיו כמו ביונקים ובעופות. צורת גפיים זו מקנה לגוף יציבה "שרועה" – נוגעת בקרקע – ומכאן שמם "זוחלים". מכאן גם דרך הילוכם של הזוחלים: הם מחזיקים אך במעט את גופם מורם מעל הקרקע, ומניעים אותו מצד לצד כדי להגדיל את אורך הצעד. הליכה זו נראית בעיני ביולוגים אחדים כבלתי יעילה ומסורבלת. אולם, צורה זו לא השתנתה כמעט במשך מיליוני שנים ומופיעה אצל רוב הזוחלים והדו-חיים, ועל כן ניתן לטעון כי אם הייתה מפריעה להם, הרי הייתה נעלמת. כמו כן, יציבתם מותאמת לאורח חייהם המתבסס על שימור רב ככל הניתן של אנרגיה.
בנוסף, הזוחלים פיתחו שיטות תנועה מגוונות: חלק גדול מהם שוחה, ובכלל זה צבי הים להם גפיים דמויות סנפירים, התנינאים להם גפיים המשמשות הן לשחייה והן להליכה, ונחשי הים ("Hydrophiinae") חסרי הגפיים השוחים באמצעות הנעת גופם; רבים שידרגו את תנועתם לכדי טיפוס, כמו השממיות שיכולות לטפס על קיר זכוכית, הנחשים (ראו קישורים חיצוניים), והזיקיות אשר לופתות ענפים באמצעות אצבעותיהן וזנבן; מעטים מהם אף יכולים לנתר, כמו האנוליס ("Anolis"), קבוצות אחדות פיתחו יכולות דאייה מגוונות (מפורטות מטה); ואחרים יכולים אף לרוץ על רגליהם האחוריות, כמו לטאות הקולר ("Crotaphytus"), לטאות הבסיליסק היכולות אף לרוץ על מים (ראו קישורים חיצוניים) וחרדון הצווארון. תנינאים צעירים או קלי משקל אף יכולים ללכת באופן דומה ליונקים – הליכה זו נקראת "הליכה גבוהה" ("high walk”) והיא נעשית באמצעות הרמת עצמם מהקרקע ותנועה קלה מצד לצד – או אף "לדהור" באמצעות הנעת הגוף למעלה ולמטה (ראו קישורים חיצוניים). לדינוזאורים היו רגליים מוצבות מתחת לגופם ויציבתם הייתה זקופה בדומה לזו של עופות ויונקים.
דאייה ותעופה.
יכולות דאייה ואף תעופה פעילות התפתחו פעמים רבות באופן בלתי-תלוי אצל קבוצות זוחלים שונות במהלך האבולוציה. זוחלים דואים החיים בימינו הם ברובם מינים קטני-גוף המטפסים על עצים וסלעים. במינים כאלו, הגדלת שטח הפנים של הגוף מאפשרת צניחה איטית ובטוחה בעת קפיצה ממקום גבוה. במינים מתקדמים יותר המשטחים האווירודינמיים גדלים ומשתכללים, ומאפשרים דאייה הדרגתית יותר ומבוקרת. יכולת דאייה ידועה במספר זוחלים בני-ימינו (להלן סוגים, אך לא בהכרח כל המינים בסוג דואים):
איברי דאייה נמצאו גם במאובנים של מספר זוחלים נכחדים קטני-גוף מתור הטריאס, לפני למעלה מ-200 מיליון שנה. ביניהם סוגים כמו איקרוזאורוס ("Icarosaurus") וקוונוזאורוס ("Kuehneosaurus"), שכנפיהם התפתחו מצלעות מוארכות בדומה לאלו של הדרקון הדואה בן ימינו, אף שהם השתייכו לקבוצות אחרות לחלוטין. בולט במיוחד הסוג שרוביפטריקס ("Sharovipteryx"), זוחל זעיר שהיה בעל כנף דלתא שנוצרה מקרום עור המתוח בין רגליו האחוריות.
בשתי קבוצות של זוחלים נכחדים - הפטרוזאורים והדינוזאורים - אף התפתחה תעופה פעילה בתנופות כנפיים. שתי קבוצות אלו התפתחו בנפרד ובאופן בלתי-תלוי זו מזו, כפי שמעיד מנגנון התעופה השונה שלהם: אצל הפטרוזאורים התפתח קרום עור אשר נפרש בין הזרוע והאצבע החמישית הארוכה שלה ובין הרגל האחורית והזנב. בדינוזאורים מנוצים, ובעופות שהשתלשלו מהם, נוצות תעופה ארוכות על הזרועות והזנב התפתחו מנוצות פלומה ששימשו ככל הנראה לבידוד תרמי. עדיין לא ידוע כיצד בדיוק הופיעה התעופה אצל פטרוזאורים ואצל עופות, אך ההשערה המקובלת יותר היא שגם הם היו בתחילה זוחלים מטפסים שהתפתחה אצלם יכולת צניחה ודאייה.
תנועת נחשים וחסרי גפיים אחרים.
חסרי הגפיים סיגלו לעצמם אופני תנועה שונים כדי להתגבר על חסרונם. הנחשים פיתחו חמש דרכי הילוך עיקריות המשמשות אותם בהתאם לסוג המשטח עליו הם נעים, מהירות התנועה, משקל הפרט ועוד. נחש יחיד יכול להשתמש ברוב או בכל החמש, ואף מסוגל להשתמש בשתי דרכים שונות בחלקי גוף שונים. הם נעים באמצעות כיווץ שרירים היוצר traction בין קשקשיהם לבין המשטח עליו הם מחליקים, ודחיפת עצמם אחורה כנגד המשטח. מספר רב של חוליות גמישות מאפשרות להם לנטות לכל כיוון ואף להתפתל סביב עצמים.
התנועה הבסיסית ביותר היא תנועה גלית (Undulatory locomotion). היא משמשת את כל חסרי הגפיים, כולל נחשי הים. התנועה מתחילה בראש, שם הנחש מכווץ את שריריו, מזיזו קדימה בכיוון אלכסוני לצד מסוים ובכך גורם לשאר גופו לעקוב אחריו. לאחר מכן התהליך חוזר חלילה לצד השני.