Представители отряда довольно сильно отличаются по внешнему виду, физическим характеристикам и образу жизни.
Длина тела варьируется от 11 см (ласка) до 6,5 м (морской слон), масса от 100 г (ласка) до 3500 кг (морской слон). Половой диморфизм обычно выражен слабо, хотя у некоторых видов (особенно из подотряда ластоногих) самцы крупнее самок, а у львов самцы ещё и имеют гриву. У большинства видов развиты так называемые хищнические зубы: 4-й верхний переднекоренной и первый нижний заднекоренной, служащие для разрывания мяса. Ещё одной особенностью является то, что ключицы рудиментарны или отсутствуют.
Большинство видов — хищники (особенно кошачьи) или всеядные с преимущественно мясной диетой. Некоторые ластоногие питаются в основном моллюсками. Медведи, обитающие в тёплом климате, питаются преимущественно растительной пищей, а большая панда — чистый вегетарианец. Распространены повсеместно, исключая Австралию. Есть водные (ластоногие и калан) и полуводные (выдры) виды.