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异律分节的高度发展；体被几丁质蛋白质复合体的外骨骼；附肢分节并有关节；横纹肌发达，能迅速收缩；开管式血液循环；体壁内陷形成气管作为呼吸器官；排泄系统由肠壁向外突起而形成；神经系统和感觉器官发达；绝大多数属雌雄异体，体内受精。
节肢动物的重要特征是体外覆盖着几丁质的外骨骼，又称表皮或角质层。外骨骼分成不同的骨片，在相邻体节之间的关节膜上，角质层非常薄，易于屈折活动。
每体节的角质层基本上分成4块：1块背板、1块腹板和两块侧板。通常由于次生性的合并或分割而有不同的变化。附肢的管状外骨骼在各分节之间也有关节膜相连，关节也可活动。
多数节肢动物体节间的关节膜折叠在前一个体节外骨骼后缘的下方。某些节肢动物有脊椎动物球窝式的关节。外骨骼有时向体内突出形成内突，作为肌肉的附着点；或内部组织骨化成游离的骨片，供体内肌肉附着，外骨骼由其下方的一层上皮细胞（称上皮或下皮）所分泌。
外骨骼可分3层：自内向外依次为:内表皮、外表皮和上表皮。内表皮紧接上皮，是外骨骼中最厚的一层，主要成分是蛋白质和几丁质的复合体，无色而柔软，具有延伸性和曲折性。
外表皮位于内表皮的外侧较薄，在主要成分蛋白质和多糖几丁质中沉淀有钙盐，或富含骨蛋白，是外骨骼中最坚硬的部分，一般在节间膜和其他膜质区，由于此层不发达，因而显得柔韧。上表皮位于最外层，薄，通常含有蜡质。