Un Tardigrado ripreso in contrasto di fase, in luce trasmessa e in luce obliqua. L'animaletto è sdraiato sul dorso e quindi è visibile la parte ventrale con i particolari interni.
Le dimensioni lineari degli adulti possono variare da meno di 0,1 mm a 1,5 mm. Sono organismi eutelici, hanno cioè un numero di cellule costante durante il corso della vita e che possono accrescersi solo per volume e non per mitosi. Il corpo, approssimativamente cilindrico, è costituito dal capo e da quattro metameri, ciascuno dei quali porta un paio di zampe che in molte specie marine sono parzialmente retrattili con un meccanismo telescopico. Raramente le zampe possono ridursi a tre paia o mancare del tutto. Alle estremità delle zampe vi è un numero variabile di unghie retrattili, generalmente compreso tra 4 e 8. Il corpo è rivestito da una sottile cuticola extracellulare molto resistente, formata anche da chitina. Le specie marine sono incolori o bianco-grigiastre, mentre quelle terrestri o d'acqua dolce possono essere di vari colori, ad esempio gialle, verdi o rosse. Comunemente conosciuti come "orsi d'acqua".