İskeletleri kıkırdak yapıda olduğundan bu hayvanlar, kıkırdaklı balıklar anlamına; Chondrichthyes olarak isimlendirilmişlerdir. Kıkırdak yapıdaki iskelet ilkel bir özellikten çok dejeneratif bir özellik olarak kabul edilir. Çünkü bunların en yakin akrabaları olan Plaucodermi fosillerine devoniyende rastlanmasına karsın, ilkel kemikli balıkların fosilleri siluriende bulunmuştur. İskeletin bazı kısımlarında kalkerleşme görülmesine karşın bu sınıfın hiç bir örneğinde kemik yapıya rastlanmaz. Kordalılar içerisinde hareketli çeneler ilk kez bu hayvanlarda görüldüğünden Gnasthostomata (çeneliler) subfilumunun en basit yapılı örneklerini içerisine alır. Bunların çift haldeki üyeleri ve omurları bulunur. Hemen hemen hepsi yırtıcıdır ve çeşitli canlılarla beslenirler. Çok az bir kısmı dışında hepsi genellikle denizlerde yasar. Jeolojik devirlerde yaşamış bir çok kıkırdaklı balığın, bugün pul, dış ve yüzgeç ışını gibi sert kısımlarının fosillerine rastlanmaktadır. Kıkırdaklı balıklar biyolojik açıdan da çok ilginçtir. Çünkü bunların bazı anatomik özelliklerini, yüksek yapılı omurgalıların erken embriyonik evrelerinde de görmek olasıdır. Bunların, Ostracodermi-Plakodermi arası bir atadan zırhlarını ve iskeletlerindeki kemik yapıları kaybederek oluştukları kabul edilir.

Karakteristik özellikleri:

1) Vücut fusiform veya mekik seklinde, bazılarında ise yassılaşmıştır. Derileri sert, plakoid pullarla kaplı ve bol miktarda mukus bezi içerir. Median (tek) ve lateral (çift) yüzgeçleri mevcut olup, ışınlarla desteklenirler. Ventral (pelvik=karin) yüzgeçler erkeklerde değişikliğe uğrayarak spermaların dişiye aktarılmasına yarayan kopulasyon organları haline gelmiştir. Caudal ((kuyruk) yüzgeç genelde heteroserk seklindedir.

2) Ağız ventral ve mine tabakası ile örtülü çok sayıda dişleri bulunur. Burun delikleri 1-2 tanedir ve ağız boşluğu ile bağlantıları yoktur. Alt ve üst çenelerin her ikisi de mevcuttur. Bağırsakların iç yüzeyinde helezon seklinde kıvrıntılar bulunur.

3) İç iskelet kıkırdak halindedir ve gerçek kemikleri yoktur. Notokord her zaman mevcuttur. Birbirleriyle birleşmiş omurlara veya tek halde bulunan bir omurgaya sahiptirler. Pektoral (göğüs) ve ventral kemerler mevcuttur (appendicular iskelet). Kafatası (cranium) çift haldeki duyu kapsülleriyle birleşmiştir. Ayrıca ağız, dil ve solungaçları destekleyen visseral iskelet yapıları da bulunur.

4) Kalpleri bir kulakçık ve bir karıncık olmak üzere iki gözlüdür. Ayrıca sinus venosuslari mevcuttur. Aort yayları birkaç çifttir. Eritrositleri çekirdekli ve oval yapıdadır.

5) Genellikle solungaçları 5-7 çifttir. Solungaçlardan her biri ayrı bir delikle dışarı açılır. Bazılarında birden çok solungaç birleşerek müşterek bir delikle de dışarı açılabilir. Solungaç kapakları (operculum) yalnız Holocephali alt sınıfında vardır. Hava keseleri yoktur.

6) Beyinleri oldukça gelişmiştir ve 10 çift beyin sinirleri vardır. Her bir kulakta üçer yarim daire kanalı bulunur.

7) Vücut sıcaklığı değişkendir (poikilothermus). Çevreye bağlı olarak değişiklik gösterir.

8) Boşaltım organları mezonefroz böbrek tipindedir.

9) Ayrı eşeylidirler. Üreme organları çift haldedir. Eşey organı kanalları kloaka açılır. Döllenme, iç döllenme seklindedir. Ovipar, vivipar veya ovovivipardırlar. Yumurtaları büyüktür, fazla miktarda yedek besin içerir, segmentasyon tam değildir, ancak belli bir kısım segmentasyona uğrar (meroblastic) ve embriyo tabakaları bulunmaz. Gelişmeleri doğrudan doğruyadır yani larva ve metamorfoz yoktur.

Kıkırdaklı balıklar , Cyclostomata'ya göre daha ileri bir organizasyon gösterirler. Bunu kanıtlayan özellikleri şunlardır:
1-vücutlarında pullar vardır.
2-İki çift lateral (çift) yüzgeçleri vardır.
3-Kafatasına bağlı hareketli çeneleri bulunur.
4-Dişleri mine ile örtülüdür.
5-Dermal yapıda yüzgeç ışınlarına sahiptir.
6-Belirgin bir mide ve pankreasları bulunur.
7-Her bir iç kulakta üçer yarim daire kanalı bulunur.
8-Dorsal kaburgaları bulunur.
9-Üreme organları ve bu organların kanalları çift halde bulunur.
10-Omurga notokordu siki bir şekilde kuşatmıştır.

Kıkırdaklı balıkların, kemikli balıklardan daha basit organizasyonlu olarak kabul edilmesi ise su nedenlere dayanmaktadır:
1-İskeletleri kıkırdak yapıdadır ve gerçek kemikleri yoktur.
2-Plakoid pullara sahiptirler.
3-Solungaçların her biri çoğunlukla ayrı bir delikle dışarı açılır.
4-Hava (yüzme) keseleri yoktur.
5-Genellikle yutak ile bağlantısı olan bir çift spirakulum'lari vardır.

Bazı örnek türler: Hexanchus griseus (Altı solungaçlı köpek balığı), Chlamydoselachus anguineus (Yakalı köpek balığı), Carcharis ferox (öfkeli köpek balığı), Lamna nasus (Dik burun karkariyas balığı), Cetorhinus maximus (Büyük camgöz balığı), Alopias vulpinus (Tilki balığı) Mustelus mustelus (Asil köpek balığı), Sphyrna zygaena (Çekiç balığı), Torpedo torpedo (Lekeli elektrikli balık), Raja clavata (Vatoz)...