Su rango cronoestratigráfico abarca el Maastrichtiense (Cretácico superior).
Petalotruncana incluía especies con conchas trocoespiraladas comprimidas, de forma planoconvexa a cóncavoconvexa; sus cámaras eran inicialmente subglobulares y finalmente petaloideas, subtrapezoidales en el lado espiral; sus suturas intercamerales eran rectas e incididas; su contorno era subcuadrado a subpoligonal, y lobulado (petaloidea); su periferia era truncada a angulosa, con una banda imperforada o una verdadera carena consistente en unión de pústulas en la periferia (muricocarena); su abertura principal era interiomarginal, umbilical, con el área umbilical protegida por un pórtico; los pórticos de las cámaras precedente quedan relictos; presentaban pared calcítica hialina, perforada con poros cilíndricos, y superficie pustulosa (muricada).
[1][4] Algunos autores consideran que Petalotruncana es un sinónimo subjetivo posterior de Globotruncanella.
[4] Clasificaciones posteriores incluirían Petalotruncana en la superfamilia Globigerinoidea.
[5] Petalotruncana, como Globotruncanella, incluía especies con un modo de vida planctónico, de distribución latitudinal cosmopolita, y habitantes pelágicos de aguas superficiales e intermedias (medio epipelágico a mesopelágico superior).