Основу осевого скелета у них составляет упругая хорда, тел позвонков нет. Хвостовой плавник неравнолопастный (гетероцеркальный), с выступающей большой верхней лопастью. Основание верхней лопасти хвостового плавника покрыто ромбической чешуей. На теле имеется пять продольных рядов ромбических костных пластин (жучек), которые считают рудиментами ганоидных чешуй.
Есть брызгальце у верхнего края жаберной крышки. Выводное отверстие (анус) расположено у оснований брюшных плавников, как у хрящевых и лопастеперых рыб. В сердце имеется артериальный конус, а в кишечнике - спиральный клапан. Наконец, число лучей в спинном и анальном плавниках больше числа опорных скелетных элементов (радиалий).
Внутренний скелет состоит из хряща, почему осетрообразных обычно выделяют в особую группу хрящевых ганоидов, или хрящекостных рыб (Chondrostei)