Длина тела и масса сильно варьируются: от 1,25 до 6,5 м и от 90 кг до 3,5 т. Кольчатая нерпа — наименьшая, а морские слоны — наибольшие среди настоящих тюленей. Половой диморфизм в той или иной мере выражен у многих видов — хохлач, крылатка. Но экстремально проявляется у морских слонов, самцы которых являются самыми крупными тюленями.
Форма тела веретенообразная; голова заметно суживается спереди. Шея короткая, малоподвижная. Наружные ушные раковины отсутствуют. На верхней губе 6—10 рядов вибрисс, менее жёстких, чем у моржей. Хвост короткий, но хорошо выраженный. Передние ласты составляют меньше 25 % длины тела и заметно меньше задних. По сравнению с ушастыми тюленями и моржами у настоящих тюленей они расположены ближе к голове. Задние ласты всегда вытянуты назад, поскольку не сгибаются в пяточном сочленении и не могут служить опорой при передвижении по суше. Когти у большинства видов хорошо развиты на всех ластах; только у тюленя Росса они редуцированы до небольших бугорков. Ласты не имеют кожно-хрящевой оторочки, поддерживающей их края.
Абсолютная толщина кожи у большинства тюленей меньше, а относительная (в % к толщине кожи) толщина подкожной жировой клетчатки больше, чем у остальных ластоногих. Так, у тюленя Уэдделла масса подкожного жира составляет более 25 % от общей массы — около 113 кг. Сальные железы очень крупные. Потовые железы развиты слабее, чем у других ластоногих.
У новорождённых ряда видов мех густой, довольно мягкий, зачастую белый; тюленята носят его не более трёх недель. Волосяной покров у взрослых особей грубый, без выраженной подпуши. Морские слоны почти полностью лишены волосяного покрова. Окраска меха разнообразная, иногда пятнистая или полосатая. Для ряда видов характерен половой и возрастной диморфизм окраски. Во время сезонной линьки у тюленей сменяются не только волосы, но и роговой слой эпидермиса, который слущивается целыми пластами.
Мозговой отдел черепа крупный, округлый или бочкообразный. Лицевая часть относительно короткая и узкая; для большинства видов характерно очень узкое межглазничное пространство. Зубов 26—36. Хромосом — 32—34.
Образ жизни и питание
Большинство видов распространено вдоль береговых линий северней 50° с. ш. и южнее 50° ю. ш. в холодных и умеренных водах обоих полушарий. В тропиках и субтропиках немногочисленны, не встречаются в Индийском океане. Населяют и некоторые пресноводные водоёмы, в частности озеро Байкал и Ладожское озеро.
Тюлени питаются рыбой, головоногими моллюсками (мелкими осьминогами, каракатицами) и ракообразными (крилем, рачками); морские леопарды нападают на пингвинов и других тюленей. Плавают за счёт движений задних ласт, которым помогают боковые изгибы мускулистой задней части тела. На коротких участках могут при необходимости развивать скорость до 24 км/ч. Тюлени прекрасно ныряют; чемпионом по глубине и продолжительности погружений является тюлень Уэдделла, который достигает глубины 600 м, оставаясь под водой более часа. Из-за невозможности опираться на задние ласты на суше тюлени неуклюжи и передвигаются, изгибая тело из стороны в сторону и скользя по льду.
Большинство тюленей во время размножения держатся парами; полигамия отмечена только у длинномордого тюленя и морского слона. Размножаются и линяют чаще на льдах, а не на берегах, как ушастые тюлени. Длительность беременности 270—350 дней. Лактация продолжается от 28 дней у северного морского слона до всего 3—5 дней у хохлача. Кормящие самки в поисках пищи уплывают далеко в море в отличие от самок ушастых тюленей, которые держатся возле берега. Вскармливание обычно прекращается, когда детёныш ещё не способен кормиться самостоятельно, и от 2 до 9—12 недель он голодает, живя на накопленных жировых запасах.