Ці тварини численними були в силурі. Зараз мешкає лише 5 видів, поширених на мілководді в тропічних і субтропічних морях, біля берегів Північної і Центральної Америки та Південно-Східної і Східної Азії. Є форми завдовжки 50-90 см. Тіло плоске; складається з головогрудей, вкритих щитом, і черевця, що закінчується хвостовим шипом. Хвостовий шип утворився внаслідок зростання тельсона (анальна лопать на кінці черевця ракоподібних) з трьома останніми сегментами черевця.
На черевному боці головогрудей перед ротом знаходяться хеліцери. Педипальпи не відрізняються від ходильних ніг; як і останні, вони закінчуються невеличкими клішнями, а на розширених тазиках мають жувальні відростки. Отже, шість пар головогрудних кінцівок служать для захоплення і подрібнення їжі, а також для переміщення. Окрім дихальної, зяброві ніжки виконують плавальну функцію: за їх допомогою мечохвости плавають черевцем догори. Черевце несе шість пар рудиментарних кінцівок з численними зябровими листочками. Є по парі простих і фасеткових очей. Останні складаються з численних очок, але вкриті суцільним шаром кутикули. Органи травлення мають типову для членистоногих будову: ротовий отвір, стравохід, жувальний шлунок з трьома кутикулярними зубцями, середня кишка, задня кишка, що закінчується анусом. Є печінка. Живляться червами, молюсками, рідше водоростями. Органи виділення - коксальні залози.Характеризуються незамкненою кровоносною системою,трубчастим серцем з остіями (вісім пар) і наявністю гемоціаніну в гемолімфі.
Роздільностатеві.Самки відкладають яйця в пісок. Розвиток з метаморфозом.Личинка подібна до трилобітів, тому й має назву трилобітної стадії.
Мечохвостам притаманні спільні ознаки з трилобітами в будові й розвитку, тому мають певне значення для розуміння філогенії членистоногих.