Fløyelsdyr blir 1–20 cm lange og har 12–40 beinpar. Bena er ikke leddelte som hos andre leddyr, de beveges ved hjelp av hydraulikk og kan forkortes eller forlenges etter samme prinsipp som hos klassiske teleskopkikkerter. De tre første (forhenværende) beinparene brukes ikke lenger som sådanne, men er spesialisert på nye funksjoner: fremst et par med antenner (følehorn) med et par små, svarte øyne ved følehornenes basis (kan mangle), så et par med munnkroker, som brukes som kjever, og et par «oralpapiller», små vorter som bærer munningen av fløyelsdyrenes slimkjertler.