Forma corpului nudibranchilor variază foarte mult. Sunt opistobranhari, o cladă care își elimină cochilia după stadiul de larvă.
Spre deosebire de majoritatea celorlalte gasteropode, acestea sunt simetrice bilateral. Au suferit o detorsiune secundară. Majoritatea speciilor au apendice veninoase pe părțile laterale. Acestea sunt folosite pentru a descuraja prădătorii. Multe dintre ele au, de asemenea, un intestin simplu și o gură cu o radulă.
În mod neobișnuit pentru moluște, acestea nu au o cavitate a mantalei. Nudibranhii sunt hermafrodiți și, prin urmare, au un set de organe de reproducere pentru ambele sexe, dar rareori se fertilizează singuri.
Majoritatea nudibranhiilor sunt carnivore. Unii se hrănesc cu bureți, alții cu polipi, alții cu briozoare, iar unii mănâncă alți melci de mare sau, în unele cazuri, membri ai propriei specii. Alte grupuri se hrănesc cu tunicieri, craci sau anemone.
Nudibranhul de suprafață Glaucus atlanticus este un prădător specializat în meduze, cum ar fi Man o' War portughez. Această moluscă prădătoare aspiră aer în stomac pentru a se menține la suprafață și, cu ajutorul piciorului său musculos, se agață de pelicula de suprafață. Dacă găsește o victimă mică, Glaucus pur și simplu o învăluie cu gura sa mare, dar dacă prada este un sifonofor mai mare, moluștele îi ciugulesc tentaculele de pescuit, cele care poartă cele mai puternice nematocite. La fel ca și alte specii din specia sa, Glaucus nu digeră nematocitele; în schimb, le folosește pentru a se apăra, trecându-le din intestin la suprafața pielii.
Culori și apărare
În acest grup se regăsesc cele mai colorate creaturi de pe pământ. În cursul evoluției, melcii de mare și-au pierdut cochilia și au dezvoltat alte mecanisme de apărare. Anatomia lor poate semăna cu textura și culoarea plantelor din jur, ceea ce le conferă camuflaj (crypsis). Mulți au o colorare intensă și strălucitoare, care îi avertizează că sunt dezagreabili sau otrăvitori (colorație de avertizare).
Nudibranhii care se hrănesc cu hidroizi pot stoca nematocistele hidroizilor (celule înțepătoare) în peretele dorsal al corpului. Nematocistele se plimbă prin canalul alimentar fără a afecta nudibranhul. Apoi, celulele sunt aduse în locuri specifice de pe corpul posterior al creaturii. Nudibrancii se pot proteja de hidroizi și de nematocistele acestora. Nu este încă clar cum, dar celulele speciale cu vacuole mari joacă probabil un rol important. De asemenea, ele pot absorbi cloroplastele plantelor (organite ale celulelor vegetale folosite pentru fotosinteză) și le pot folosi pentru a-și face hrană.
O altă metodă de protecție este eliberarea unui lichid acru de pe piele. Odată ce specimenul este iritat fizic sau atins de o altă creatură, acesta va elibera automat lichidul de mucegai.