海胆体呈球形、半球形、心形或盘状。体壁中的骨板相互嵌合在一起，形成 保护性外壳。体表具棘刺及叉棘，棘刺与身体突出的疣间形成活动关节，能自 由活动，有保护、运动和摄食的功能。另外，有些海胆的棘刺有毒性，用于进攻 或防御。叉棘有柄，柄中有钙质支持骨骼，也能自由活动，一般有3个颚片，常 见球形叉棘、三叉叉棘、蛇首叉棘和三叶叉棘。球形叉棘的颚片上有1～2个 毒腺。
正形海胆(regular urchin)的口位于朝下的口面中央，外围以膜质的围口部 (peristome)。肛门位于反口面中央，周围有许多小骨板共同组成围肛部 (periproct)。围口部与围肛部之间的体表可分成10个辐射排列的区域，其中5 个为步带区，5个为间步带区，二者相间排列。无步带沟。步带骨板的外侧有管 足孔。另外，在围肛部的周围有相间排列的5块眼板(ocular plate)及5块生殖 板(genital plate)，他们与围肛部一起组成顶系(apical system)。眼板较小，位 于步带区，各有一眼孔，辐水管末端由此伸出形成端触手。生殖板位于间步带 区(各有一生殖孔)，其中一块较大且具许多微孔者为筛板。
歪形海胆(irregular urchin)身体较扁平，有次生性两侧对称的趋势，有前后 端，肛门位于后端，反口面的步带区呈五花瓣状。
大多数海胆有称为亚里士多德提灯(Aristotle’s lantern)的摄食及咀嚼器 官，为40块钙质小骨组成的五辐射锥形结构，位于食道周围，可直接伸出口外， 刮取食物。消化道管状，在体内水平盘绕两圈。沿胃内面有一较细的旁管称为 虹管(siphon)，一般认为有排除食物中多余的水分、防止消化酶稀释的作用(图 32-17)。正形海胆生殖腺5个，歪形海胆2～4个。发育中经两侧对称的海胆长 腕幼虫(echinopluteus)(图32-20 E)。
图32-17 海胆内部构造(仿Brusca从Nichols)
本纲现生约950种。主要含以下14目：
目1.头帕目Cidaroida：属正形海胆。每一步带板有1个管足，间步带区 宽，每一间步带板有一粗壮的棘刺、棘刺周围环生一簇小刺，提灯的齿不具脊， 无鳃裂。如冠棘真头帕Eucidaris metularia(图32-18 A)、环锯棘头帕Prionocidaris baculosa等。
目2.柔海胆目Echinothuroida：属正形海胆。壳柔韧，有毒棘刺，长棍棒状口 棘，直接发育。生活于深海。如裸软海胆Araeosma owstoni、饭岛囊海胆Asthenosoma ijimai等。
目3.冠海胆目Diadematoida：属正形海胆。有细长的空心棘，围口膜边缘 有深鳃裂，提灯为管齿型、齿内有管腔。如刺冠海胆Diadema setosum(图32-18 B)、环刺棘海胆Echinothrix calamaris等。
目4.平足海胆目Pedinoida：属正形海胆。有实心(结实)棘，大疣穿孔，提 灯管齿型、齿不具脊，鳃裂浅。生活于深海。如新平海胆Caenopedina等。
目5.沙棱海胆目Salenioida：属正形海胆。有实心棘，疣无穿孔，每一间步 带板有一细长刺，提灯脊齿型、齿上有脊，有一个大的肛上板，肛门偏离中心。 如环棘沙棱海胆Salenia cincta等。
目6.疣海胆目Phymosomatoida：属正形海胆。提灯脊齿型，一些步带板融 合。如海刺猬Glyptocidaris crenularis等。
目7.皇冠海胆目Arbacioida：属正形海胆，提灯脊齿型，围肛部有4～5块 明显的骨板，无次生棘。如斑阿巴海胆Arbacia punctulata等。
目8.刻肋海胆目Temnopleuroida：属正形海胆。提灯拱齿型，壳上有刻 纹。如细雕刻肋海胆Temnopleurus toreumaticus(图32-17 C)、哈氏刻肋海胆 T.hardwickii等。
目9.真海胆目Echinoida：属正形海胆。提灯拱齿型。壳上无刻纹。每一 步带板上有3～16对孔，疣不穿孔。如马粪海胆Hemicentrotus pulcherrimus (图32-18 D)、紫海胆Anthocidaris crassispina等。
目10.全雕目Holectypoida：属歪形海胆。壳略扁平，口位于中央，肛门位 于后面，有时靠近口，提灯脊齿型、齿上有脊，无花瓣状步带区。如卵圆斜海胆 Echinoneus cyclostomus(图32-18 E)等。
目11.盾形目Clypeasteroida：属歪形海胆。壳扁，口小位于中央，肛门位于 后面，提灯脊齿型，反口面步带呈花瓣状。如网盾海胆Clypeaster reticulatus (图32-18 F)、雷氏饼海胆Peronella lesueuri等。
目12.盔海胆目Cassiduloida：属歪形海胆。壳扁平圆或卵圆形，口位于中 央，肛门位于后面，无提灯，反口面的瓣状步带不发达。如Cassidulus caribaearum等。
目13.心形目Spatangoida：属歪形海胆。壳卵圆或长卵圆形，呈两侧对称， 口位于前，肛门位于后，无提灯，反口面的前部步带不呈花瓣状、而其他的步带 呈花瓣状，管足和棘刺呈区域性特化。如心形海胆Echinocardium cordatum (图32-18 G)、长拉文海胆Lovenia elongata等。
目14.Holasteroida：属歪形海胆。卵圆、长形钟状或瓶状，壳薄脆，无提灯， 瓣状步带不发达或缺，前3个反口面步带与后两个步带分离。生活于深海。如 山形海胆Urenchinus sternopatagus。
图32-18 海胆(仿张凤瀛等)
A.冠棘真头帕;B.刺冠海胆;C.细雕刻肋海胆;D.马粪海胆;E.卵圆斜海胆;
F.网盾海胆;G.心形海胆
图32-20 棘皮动物的幼虫(仿各作者)
A.海百合的桶状幼虫;B.海参的耳状一桶状幼虫;C.海星的羽腕-短腕幼虫;
D.海蛇尾长腕幼虫;E.海胆长腕幼虫