Pertenece al mismo grupo (Echinodermata) que los erizos de mar o las estrellas de mar aunque aparentemente no tienen la simetría pentarradial característica de los demás representantes de este grupo. Se consideran animales con una simetría bilateral secundaria, ya que internamente sus órganos y sistemas aparecen en un número múltiplo de 5, como en el resto de equinodermos, pero externamente su cuerpo alargado da la sensación de tener un solo eje de simetría. El cuerpo es musculoso, en forma de cilindro, y tiene una apertura bucal por un extremo que es rodeada por tentáculos. En el otro extremo se halla la abertura anal.
Muchas especies rondan los 20 cm de longitud; las holoturias más pequeñas no exceden el centímetro, mientras que las de mayor tamaño alcanzan longitudes de 5 metros (Synapta maculata)
Son animales de aspecto vermiforme, adaptados a la reptación y con el cuerpo de forma prismática pentagonal. Las zonas radiales van provistas de pies ambulacrales, estando más desarrollados los inferiores, que tienen función locomotora, mientras que los que se sitúan en los dos radios dorsales tienen una función sensitiva.
La boca aparece rodeada de numerosos tentáculos que pueden ser simples, digitados. Poseen un anillo calcáreo que rodea la faringe que sirve para la inserción de los músculos que mueven los tentáculos orales y los que contraen el cuerpo. En la mayoría de las especies, el esqueleto dérmico típico de los equinodermos está reducido a osículos microscópicos.
Se alimentan de los nutrientes del fondo y en estado de suspensión que absorben gracias a los tentáculos. Un pequeño dato curioso es que estas especies tienen huéspedes en su orificio anal solo porque son para muchos seres como sacos de dormir que sirven de escondite antes los depredadores
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