As formas corporais dos nudibranquios variam muito. Eles são opisthobranchs, um clade que derrama suas conchas após a fase larval.
Ao contrário da maioria dos outros gastrópodes, eles são bilateralmente simétricos. Eles sofreram uma detorsão secundária. A maioria das espécies tem apêndices venenosos em seus lados. Estes são usados para deter os predadores. Muitas também têm um intestino simples e uma boca com uma rádula.
Excepcionalmente para os moluscos, falta-lhes uma cavidade do manto. Os nudibranquios são hermafroditas e, portanto, possuem um conjunto de órgãos reprodutivos para ambos os sexos, mas raramente se fertilizam a si mesmos.
A maioria dos nudibranquios é carnívora. Alguns se alimentam de esponjas, outros de pólipos, outros de bryozoans, e alguns comem outras lesmas do mar ou, em algumas ocasiões, membros de sua própria espécie. Outros grupos se alimentam de tunicados, cracas ou anêmonas.
O nudibranquês de superfície, Glaucus atlanticus é um predador especializado em medusas, como o Homem o' Guerra Português. Este molusco predador suga ar em seu estômago para mantê-lo a flutuar e, usando seu pé musculoso, agarra-se ao filme de superfície. Se encontrar uma pequena vítima, Glaucus simplesmente a envolve com sua grande boca, mas se a presa for um sifonóforo maior, os moluscos mordiscam seus tentáculos de pesca, os que carregam os mais potentes nematocistos. Como alguns outros de sua espécie, Glaucus não digere os nematocistos; em vez disso, usa-os para se defender, passando-os de seu intestino para a superfície de sua pele.
Cores e defesa
Entre este grupo podem ser encontradas as criaturas mais coloridas da Terra. No curso da evolução, as lesmas do mar perderam sua concha, e desenvolveram outros mecanismos de defesa. Sua anatomia pode se assemelhar à textura e à cor das plantas ao redor, dando-lhes camuflagem (crípsis). Muitas têm uma coloração intensa e brilhante, o que adverte que são de mau gosto ou venenosas (coloração de alerta).
Os nudibranquios que se alimentam de hidróides podem armazenar os nematocistos dos hidróides (células picantes) na parede dorsal do corpo. Os nematocistos perambulam pelo canal alimentar sem prejudicar o nudibranque. Em seguida, as células são levadas para locais específicos do corpo posterior da criatura. Os nudibranches podem se proteger dos hidróides e seus nematocistos. Ainda não está claro como, mas células especiais com grandes vacúolos provavelmente desempenham um papel importante. Eles também podem absorver cloroplastos de plantas (organelas de células vegetais usadas para fotossíntese) e usá-los para fazer alimentos para si mesmos.
Outro método de proteção é a liberação de um líquido azedo da pele. Uma vez que o espécime esteja fisicamente irritado ou tocado por outra criatura, ele irá liberar a lama automaticamente.