Presentan aspecto parecido a las anguilas, aunque de tamaño menor, y habitan en aguas marinas .

Disponen de un órgano sensorial situado en los laterales del cuerpo, la línea lateral, mediante el cual perciben ondas de presión (movimientos del agua) que le ayudan a conservar el equilibrio.

Disponen de un sistema circulatorio a baja presión con 3 corazones accesorios y 1 corazón principal (caudal a las branquias) Los ciclóstomos son parásitos o necrófagos en estado adulto, si bien sus larvas se alimentan todavía de partículas microscópicas utilizando para ello un endostilo similar al del anfioxo, pero provocando las corrientes alimenticias mediante contracciones musculares en vez de hacerlo mediante cilios.

Fósiles interpretados como mixinos han sido registrados en el Cretácico, permitiendo hipotetizar que los mixinos modernos derivan de peces sin mandíbula similares a las lampreas que durante su evolución perdieron las vértebras.

[6]​ Por otro lado, durante el desarrollo embrionario de los mixinos, aparecen nódulos cartilaginosos seriados flanqueando ventralmente la notocorda, los cuales han sido comparados con arcualia (esbozos de vértebras); sin embargo, esta interpretación ha sido cuestionada.