Son un filo de animales diblásticos caracterizados por la presencia de unas células especializadas, los coloblastos, que producen una sustancia pegajosa utilizada para capturar las presas.
Son exclusivamente marinos y se han descrito 166 especies.
Aunque poco conocidos, son muy abundantes en los mares de todo el mundo constituyendo una elevada proporción de la biomasa del plancton.
Viven desde la superficie hasta 3.000 metros o más de profundidad.
Contienen ocho hileras lineales de cilios, denominados paletas natatorias o peines (de donde deriva su nombre) que se mueven sincrónicamente para nadar (los que lo hacen; algunos viven sobre el fondo o sobre otros animales). Algunos poseen un par de tentáculos, otros no. No tienen aparatos excretor, respiratorio ni circulatorio; sí poseen aparato digestivo y sistemas nervioso y muscular.
Tienen bioluminiscencia que depende de la mesoglea, donde además están las células musculares para las contracciones.
Llaman poderosamente la atención por la luz de neón que parece recorrer incesantemente su cuerpo.
Su cuerpo, de aspecto gelatinoso, es esferoidal o piriforme; algunos tienen forma de cinta. En el polo oral se abre la boca, con forma de hendidura, y en el polo aboral (extremo opuesto) se encuentra un órgano sensorial característico que incluye un estatocisto.