illi olması nedeniyle bu fosiller çok detaylı değildir. Fosillerde yalnızca dikenleri ve kemikçikleri korunabilmiştir. Göz alıcı simetrik şekilleri nedeniyle denizyıldızları edebiyatta, efsanelerde, tasarımda ve popüler kültürde yer almıştır. Koleksiyon olarak da toplanan denizyıldızları, logo ve arma gibi tasarımlarda kullanılmakta ve hatta zehirli olma olasılıklarına rağmen bazı kültürlerde besin maddesi olarak da tüketilmektedir.

Denizyıldızlarının bilimsel adı olan Asteroidea, Fransız zoolog de Blainville tarafından 1830 yılında verilmiştir. Grekçe "yıldız" anlamına gelen "aster", ἀστήρ ve "şekil" anlamına gelen "eidos", εἶδος kelimelerinin birleştirilmesiyle üretilmiştir. Asteroidea sınıfı Echinodermata (derisi dikenliler) şubesinde sınıflandırılır. Denizyıldızı dışında diğer derisi dikenliler arasında deniz kestaneleri, yılan yıldızları, deniz hıyarları ve deniz zambakları sayılabilir. Derisi dikenlilerin larvaları bilateral simetriye sahiptir; ancak başkalaşım sırasında radyal simetriye, tipik olarak da beşgen simetriye dönüşürler. Erişkin derisi dikenliler, tipik olarak ambulakral sistemle çalışan tüp ayaklara ve kollajen bağlarla birbirine bağlı "osikül" adı verilen kalker kemikçiklerden oluşan iç iskeletlere sahiptirler. Denizyıldızları; üyelerinin düzleşmiş, yıldız şeklinde bir vücuda sahip olduğu ve erişkinlerinin merkezî bir disk ile dışa doğru uzanan çok sayıda ayağa sahip olduğu Asterozoa alt şubesinde yer alırlar. Asterozoa alt şubesinde denizyıldızlarının oluşturduğu Asteroidea ile yılan yıldızlarının oluşturduğu Ophiuroidea sınıfları bulunur. Asteroidea sınıfı canlılar gövdelerinde kalker plakçıkların sağladığı iskelet desteği ile geniş kollara sahip iken Ophiuroidea sınıfı canlıların, çift olarak kaynamış kemikçiklerin desteklediği kolları belirgin bir şekilde incedir.

Denizyıldızları yaklaşık 1.500 yaşayan türü ile geniş ve çeşitli bir canlı sınıfını oluşturur. Yaşayan sekiz takımı (Brisingida, Forcipulatida, Notomyotida, Paxillosida, Spinulosida, Valvatida ve Velatida ve Peripodida) ve soyu tükenmiş iki grubu (Calliasterellidae ve Trichasteropsida) vardır.

Denizyıldızlarının çoğu merkezî bir diskten çıkan beş kola sahip olsa da kol sayısı çeşitlilik gösterir. "Luidia ciliaris" denizyıldızının yedi kolu varken, Solasteridae familyası üyeleri on ila on beş kola sahiptir. Antarktika'da yaşayan "Labidiaster annulatus" denizyıldızının ise elli kadar kolu vardır. Normalde beş kolu olan denizyıldızı türlerinin bazı bireyleri anormal gelişim nedeniyle altı ya da daha fazla sayıda kola da sahip olabilmektedir.

Gövde duvarı ince bir deri katmanından, tek hücre katmanlı bir epidermis, bağ dokudan ibaret kalın bir dermis ile uzunlamasına ve radyal kasları sağlayan ince sölomik myoepitelyal katmandan ibarettir. Dermis kemikçik ya da osikül olarak bilinen ve kalsiyum karbonat bileşiklerinden ibaret bir iç iskelet içerir. Bunlar bir kafes şeklinde dizilmiş kalsit mikrokristallerinin oluşturduğu petek şeklinde yapılardır. Şekilleri farklılık gösterse de çoğu düzdür ve birbirlerine geçerek döşenmiş gibi aboral yüzeyin ana kaplamasını oluştururlar ve bazılarının dış kısmında granüller, yumrular ve dikenler bulunabilir. Bazıları da madreporit (ambulakral sisteme giriş), pediseller ve paksiller gibi özelleşmiş yapılardır. Pediseller kıskaç şeklinde çenelere sahip bileşik kemikçiklerdir. Gövde yüzeyinden döküntülerin kaldırılmasını sağlarlar ve sürekli açılıp kapanma hareketi yaparken, çevreden gelen fiziksel ve kimyasal uyaranlara karşın esnek sapçıklar üzerinde dalgalanarak sallanırlar. Sıklıkla dikenlerin çevresinde kümeler oluştururlar. Paksiller, deniz tabanındaki tortular içinde gömülü olarak yaşayan denizyıldızlarında bulunan şemsiye şeklinde yapılardır. Yan yana bulunan paksil yapılarının kenarları bir araya gelerek oluşturdukları deri gibi katman ve altındaki su boşluğu ile madreporit ve hassas solungaç yapılarını korurlar. Dışarıya doğru çıkıntı yapmış olanlar dahil tüm kemikçikler epidermal bir katmanla kaplıdır.

Valvatida ve Forcipulatida takımlarının da arasında bulunduğu çeşitli denizyıldızı gruplarında pedisel görülür. "Asterias" ve "Pisaster" gibi Forcipulatida cinslerinde her dikenin tabanında ponpon gibi öbekler oluştururken, "Hippasteria phrygiana" gibi Goniasteridae familyası üyelerinde pediseller tüm vücut yüzeyine yayılmıştır. Bazılarının savunmaya yardımcı olduğuna, bazılarının da beslenmeye ya da denizyıldızının gövdesine yerleşmeye çalışan organizmaların temizlenmesine yardımcı olduğu düşünülmektedir. "Labidiaster annulatus", "Rathbunaster californicus" ve "Novodinia antillensis" gibi bazı türler büyük pedisel yapılarıyla küçük balık ve kabukluları avlayabilirler.

Denizyıldızlarında, vücut boşluğunun ince duvarlı çıkıntıları olan ve suda solunum işlevini sağlayan papula yapıları da vardır. Bunlar birbirine dik açı ile bağlanan kollajen bağlar ve bağlantı noktalarında kemikçikler ve papula bulunan üç boyutlu bir ağ oluşturur. Bu yapı sayesinde hem denizyıldızının kollarını hareket ettirmesi için gereken esneklik hem de stres anında yapılan eylemler için gereken katılığa hemen ulaşılması sağlanır.

Denizyıldızının hareket etme, tutunma, beslenme ve soluma için kullandığı ve içi sıvı dolu kanal ağından ibaret hidrolik prensibiyle çalışan mekanizmasına ambulakral sistem denir. Sisteme suyun girişi, aboral yüzeyde elek benzeri geçirgen bir kemikçik olan madreporit yoluyla gerçekleşir. Madreporit kalker ile kaplı bir kanal yoluyla ağız açıklığının çevresinde halka şeklinde bir kanala bağlanır. Buraya da her kol boyunca uzanan ambulakral oluklar bağlıdır. Kol üzerindeki ambulakral olukların her iki yanına da çıkan küçük yan kanalcıklar ampulalarda son bulur. Ampul şeklindeki bu organlar dışarıda bulunan tüp ayaklara kemikçiklerden geçen küçük kanalcıklarla bağlıdır. Genellikle kollarda iki sıra tüp ayak bulunur ancak bazı türlerde tüp ayakları ampulalara bağlayan kanallar sıralı olarak kısa ve uzun olduğundan dört sıra tüp ayak varmış gibi görünür. Ambulakral sistemi oluşturan tüm kanalların içi sillerle kaplıdır.

Ampulada bulunan uzunlamasına kaslar kasıldığında yan kanalcıklardaki valfler kapanarak suyun tüp ayaklara gitmesi sağlanır. Tüp ayaklar bu şekilde uzanarak yer ile temas eder. Her ne kadar tüp ayaklar emece benzese de tutunma eylemi emmeden çok yapışkan kimyasallar sayesinde oluşur. Başka kimyasallar ve ampulaların gevşemesi sonucu tüp ayaklar yerden ayrılır. Tüp ayaklar dalga şeklinde, bir ayak yere tutunurken diğerinin bırakmasıyla hareket eder. "Pycnopodia helianthoides" gibi çok kollu ve hızlı hareket eden denizyıldızları kendilerini bazı kollarıyla çekerken diğer kolları serbest olarak arkadan sürünerek gelir. Bazı denizyıldızı türleri de hareket ederken kol uçlarını kıvırarak yukarıya döndürür ve dış uyaranlara karşı algılayıcı tüp ayakları ve gözleri için maksimum açıklığı sağlarlar.

Denizyıldızlarının çoğu hızlı hareket edemez, tipik hızları "Dermasterias imbricata" türünde olduğu gibi dakikada 15 cm civarındadır. Kuma gömülen "Astropecten" ve "Luidia" cinsi denizyıldızlarının uzun tüp ayaklarının ucunda emeç yoktur ve sivridir, bu sebepten okyanus tabanında kayarak daha hızlı hareket edebilirler. Örneğin "Luidia foliolata" dakikada 2,8 m hareket edebilir.

Hareket işlevlerinin yanı sıra tüp ayaklar aynı zamanda yardımcı solungaç görevini de üstlenir. Ambulakral sistem aynı zamanda oksijen ile karbondioksitin taşınmasının yanı sıra kaslara besinleri de iletir. Sıvı hareketi iki yönlüdür ve siller tarafından başlatılır. Solunum aynı zamanda papulalar yoluyla da sağlanır. Oksijen buradan gazlar için transfer ortamı olan sölomik sıvıya aktarılır. Suda çözünmüş oksijen ana vücut boşluğundaki sıvı sayesinde gövdeye dağıtılır ve dolaşım sistemi küçük bir rol oynar.

Denizyıldızının sindirim ve boşaltım sistemi merkezî diskin hemen hemen tamamını doldurur ve kollara doğru uzar. Oral yüzün merkezinde yer alan ağız sıkı bir peristomiyal zar ile çevrelenmiştir ve büzgen ile kapanır. Ağız kısa bir yemek borusundan sonra mideye açılır. Mide içi dışına çıkabilen daha büyük kardiyak mide ve daha küçük pilorik mide olarak ikiye ayrılır. Kardiyak mide bezsi yapıdadır ve keselidir. İçi dışına çıktıktan sonra tekrar eski şekline gelebilmesine olanak sağlayan bağlarla kemikçiklere bağlıdır. Pilorik mide her kola doğru uzanan ikişer pilorik çekumdan oluşur. Bunlar uzun dallı içi boş kanallardır ve sindirimi sağlayan enzimleri salgılayan ve besinlerden besin maddelerini absorbe eden bezlerle çevrilidir. Pilorik mideden çıkan kısa bir bağırsak ve rektum aboral yüzün en üst kısmında yer alan küçük bir anüse açılır.

"Astropecten" ve "Luidia" cinsi gibi ilkel denizyıldızları avlarını bütün olarak yutar ve kardiyak midelerinde sindirmeye başlarlar. Midye kabukları ve diğer sindirilemeyen kısımlar ağızlarından dışarı atılır. Yarı sindirilmiş sıvı pilorik midelerine ve çekumlarına geçer. Burada sindirim tamamlanarak besin maddeleri emilir. Daha gelişmiş denizyıldızı türlerinde ise kardiyak mide ağzıdan dışarı çıkarak içi dışına çevrilir ve avı kaplayarak sindirime başlar. Av eğer bir midye ise denizyıldızı tüp ayakları ile midyenin kabuklarını aralayarak midesinin küçük bir kısmını içere sokar ve sindirimi sağlayacak enzimleri salgılar. Mide ile kısmen sindirilmiş av daha sonra merkezî diskin içine geri çekilir. Burada besin her zaman gövde içinde kalan pilorik mideye aktarılır. Kardiyak midenin dışarı çıkması ve tekrar içeri girmesi NGFFYamid olarak bilinen bir nöropeptid ile tetiklenir.

Gövdelerinin dışında besinleri sindirebilme yetenekleri nedeniyle denizyıldızları ağızlarından çok daha büyük avları yiyebilirler. Besinleri arasında midyeler, istiridyeler, küçük balıklar, eklem bacaklılar ve karından bacaklılar bulunur. Bazı denizyıldızları saf etobur değildirler ve ana besinlerinin yanı sıra su yosunları ve organik detritus ile de beslenirler. Deniz suyunda bulunan besin parçacıklarını yapışkan sümük lifleri ile yakalar ve siller yardımıyla ağızlarına taşırlar.

Denizyıldızlarının azotl