Tienen un esqueleto interno calcáreo, que funcionalmente es equivalente a uno externo aunque queda por debajo de la epidermis. Además, y al igual que todos los equinodermos, tienen un sistema ambulacral, que les sirve para la locomoción, la captura de alimentos y la respiración. Este sistema funciona con el mismo sistema que los esqueletos hidrostáticos (hidroesqueleto): toma agua del medio externo por medio del madreporito y la presión generada en el sistema interno de cavidades sirve para mover los pequeños "pies" que salen al exterior entre las placas esqueléticas. Estos pies móviles se denominan pies ambulacrales.
El aparato digestivo consta, principalmente, de una boca en posición ventral, un estómago que se puede evertir, haciendo que su superficie interior pase a ser exterior, y un intestino corto, recto, que acaba en un ano, que puede no existir.
A diferencia de otros animales, las estrellas de mar digieren las presas por fuera ya que su estómago es reversible. Con sus miles de pies ambulacrales que terminan en ventosas, sostienen la comida aferrada a la parte ventral de cualquiera de sus brazos. Poseen un estómago dividido en dos sectores: el cardíaco y el pilórico. El estómago cardíaco puede revertirse y expulsarse hacia el exterior, posibilitando la digestión externa. La estrella de mar revierte este sector del estómago, lo proyecta hacia el exterior y lo introduce en la presa a digerir (por ejemplo dentro de un mejillón, de algún otro molusco bivalbo, de un caracol o, como se aprecia en la imagen, dentro de la pinza de un cangrejo). La digestión extraintestinal toma unas 10 horas, y durante todo ese tiempo esta porción del estómago permanece en el exterior de la estrella de mar y en el interior de su presa.
Predadoras y carnívoras, se alimentan de moluscos, crustáceos y otros animales marinos. Puede comer cualquier cosa del tamaño de su brazo o menor. En ocasiones forman plagas que dañan seriamente las poblaciones de bivalvos de interés comercial, como el mejillón. Se tiene la creencia general de que éstas pican introduciendo veneno en la capa exterior de la epidermis, provocando así un enrojecimiento de la zona afectada parecido a un lunar. Está demostrado[cita requerida] que esto no es verdad, ya que son totalmente inofensivas ante el tejido de la piel humana.
Aunque muchas de ellas son hermafroditas y pueden desovar tanto óvulos como espermatozoides, también pueden tener un curioso sistema de reproducción asexual. En este tipo de reproducción, la estrella de mar, se puede regenerar totalmente a partir de un solo brazo que por cualquier razón se haya escindido.
Habitan los fondos marinos, arenosos y rocosos.
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