Die Xenacanthiformes zeigten die typische stromlinienförmige langgestreckte Gestalt der Haie, hatten jedoch anders als diese eine gerade (diphycerke), lange, mit einem Flossensaum aus zusammengewachsener Rücken- und Afterflosse besetzte Schwanzflosse. Am oberen Hinterende des Schädels befand sich ein langer Kopfstachel. Sie hatten fünf verschieden lange Kiemenbögen. Bei einigen fossilen Exemplaren finden sich dicht hinter den Bauchflossen lange paarige bewegliche Fortsätze. Dies sind die Pterygopodien oder Klaspern, die Begattungs- bzw. Halteorgane männlicher Knorpelfische, die bei der Paarung das Weibchen fixieren, bis das Sperma übertragen ist.
