Chuồn chuồn có đầu tròn và khá lớn so với thân được bao phủ phần lớn bởi hai mắt kép lớn hai bên, các cặp chân có thể bắt mồi dễ dàng trong khi bay. Hai cánh hai bên giống nhau, dài, mỏng và gần như trong suốt, và cử động độc lập nhau. Hệ gân cánh rất dày, nhiều gân gạch ngang chằng chịt, phức tạp, cuối bờ trước của cánh thường có mắt cánh là bộ phận điều chỉnh triệt tiêu rung động cơ học, đảm bảo cho cánh vững chắc. Phần thân bụng dài. Cơ quan miệng kiểu nghiền, chân mảnh hướng về trước. Râu nhỏ, có hai đốt và một lông nhỏ dài phân đốt. Phần phụ hậu môn ở đốt bụng thứ ba, thứ tư (ở con đực), thứ hai (ở con cái); cơ quan sinh dục ở đốt bụng thứ chín; cơ quan giao cấu thứ sinh ở đốt thứ hai (ở con đực).

Loài chuồn chuồn lớn nhất thế giới hiện nay là loài chuồn chuồn kim khổng lồ Trung Mỹ, Megaloprepus coerulatus và Anax strenuus, một loài chuồn chuồn đặc hữu của quần đảo Hawaii. Trong quá khứ, đã từng có loài chuồn chuồn với sải cánh dài 60 cm, hóa thạch của nó có niên đại 285 triệu năm.

Có khoảng 4.500 loài hiện được biết đến. Ở Việt Nam, trên 500 loài. Phần lớn các loài chuồn chuồn là côn trùng có ích, là thiên địch ăn thịt nhiều loài sâu hại cây trồng và ruồi, muỗi.