ボイラーは国産のイ号艦本式缶で燃料は石炭と重油を使用する混焼缶形式で、本型の第1の特徴は大型缶に加熱機が付いた新型となっていた事である。これに小型缶4基が組み合わされ、ボイラー数の増加に伴って初の4本煙突艦となった。そして第2の特徴として推進機関に蒸気タービンを採用したことである。性能比較のために筑摩と平戸にはブラウン・カーチス式衝動型直結タービン2基で2軸推進であったが、矢矧のみパーソンズ式で異なり、反動型の高速タービン1基と低速タービン1基を並列配置で1組として2組4軸推進と異なる構成とした。これにより最大出力22,500馬力で最大速力26.0ノットを発揮できた。公試成績は筑摩は26.83ノット、平戸は26.87ノットで僅差だが矢矧のみ27.14ノットで27ノット越えを達成した。
本型の主砲はアームストロング社製「15.2cm（45口径）速射砲」を採用した。その性能は重量45.4kgの砲弾を最大仰角18度では射程14,800 mまで届かせられた。単装砲架の俯仰能力は仰角18度・俯角5度である、旋回角度は300度の広い旋回角度を持つ。砲身の俯仰・砲塔の旋回・砲弾の揚弾・装填は人力を必要とした。発射速度は毎分5発である。副砲として「8cm（40口径）速射砲」を単装砲架で4基を艦上に搭載した。他に対艦攻撃用に45cm魚雷発射管を単装で3基を搭載した。竣工後の1919年に対空火器として「三年式 8cm（40口径）高角砲」を2番・3番煙突の間に単装砲架で片舷1基ずつ計2基を搭載した。
本型の船体形状は平甲板型船体となっており、艦首形状は前型の利根と同じクリッパー型艦首を備えるが排水量は5,000トン台となり大型化された。艦尾はクルーザースタンとし、船体のL/B比が約10と当時としては非常に細長い船型を採用していた。艦の構造を前部から記述すると、全くシア（反り返り）の無い艦首甲板上に主砲の「15.2cm（45口径）速射砲」を防盾の付いた単装砲架で1基が配置され、その後方に司令塔を下部に組み込んだ操舵艦橋の両脇に船橋が設けられた。見張り所を持つ単脚式の前部マストが立つ。船体中央部に等間隔に並んだ4本煙突が立つ。その周囲には煙管型の通風塔が立ち並び、空いた場所は艦載艇置き場となっており、艦載艇は2本1組のボート・ダビットが片舷4組で計8組により運用された。左右の舷側甲板上に15.2cm速射砲が防盾の付いた単装砲架で片舷3基ずつが配置された。後部甲板上に簡素な後部マストと後部見張所が設けられ、後向きに15.2cm速射砲が1基の計８基が配置された。
本型は1番艦「筑摩」は佐世保海軍工廠で建造され、2番艦「矢矧」は三菱長崎、3番艦「平戸」は川崎造船所とそれぞれ民間造船所で建造、後者2隻は民間造船所で建造された初めての巡洋艦となった。通常の防護巡洋艦は舷側に装甲を持っておらず舷側部の石炭庫が防御を成すが、本型は軽巡洋艦への移行の過渡期の設計で舷側の一部に87mmの防御装甲を貼っていた。
人間の活動とは隔離されているため、野鳥が多く、昆虫・魚類なども採取される。希少な植物も多い。環境省のレッド・データブックに掲載された絶滅危惧種も多く発見されている。このため2012年5月、環境省はラムサール条約湿地の新規登録候補地の1つとして渡良瀬遊水地を指定し、同年7月にルーマニアで開かれた第11回ラムサール条約締約国会議で正式に登録された。渡良瀬遊水地アクリメーション振興財団によれば、レッド・データブック掲載植物は43種。貯水池以外のほぼ全域が葦原になっている。毎年3月にヨシズ生産農家らで組織される渡良瀬遊水地利用組合連合会がヨシ焼き（野焼き）を行っている。人為的な野焼きで植生遷移が抑制されていることが、結果的に多くの絶滅危惧種が残る理由の1つとなっている。谷中村村民を移転させる際、栃木県は旧村民に対し、ここでヨシやカヤなどを独占的に刈る権利を認めた。ただし、文書による確認はされなかった。その後、旧村民以外の藤岡町民らが、ここでヨシやカヤを刈る権利を設定。大正時代の1920年から1921年にかけて、両者が遊水地で睨み合うという騒ぎに発展した（カヤ刈り事件、またはヨシ刈り事件と呼ばれる）。旧村民が弁護士に確認したところ、文書による証拠がなくても、当時の法令では元々旧村民に独占的な権利があることが判明。裁判でもこれが認められた。このため、現在でも近隣農家がこの地に育つヨシを刈り、ヨシズ作りが行われている。ただし、最近は安い中国産のヨシズに押され、生産は減少している。民間や建設省（当時）の調べによると、土壌中の銅の濃度が作物の生育に障害が発生するといわれる125ppmを超えている地点がある。ただし、特定の地点で目立った植物の生育不良などは報告されていない。生息魚種は33種生息する。しかし、在来種は20種程度と少なく大半はコイ科である。ブラックバスも昭和40年代後半から移植されているが、個体数は安定している様子で、ルアーで狙って釣るのはなかなか難しい。意外なところでは、ボラやスズキが海から遡上したまま定着している。