Cuando éstos eclosionan, las ninfas tienen el aspecto de insectos adultos en miniatura. Mudan la cutícula entre 5 y 15 veces antes de alcanzar la madurez.
Presentan dos surcos longitudinales que dividen el cuerpo en tres lóbulos claramente delimitados (de donde deriva su nombre): uno central (llamado glabela en el céfalon y raquis en el tronco) y dos laterales (denominados genas o mejillas en el céfalon y pleuras en el tronco). El tegumento dorsal era una gruesa cutícula impregnada de carbonato cálcico, lo que ha facilitado su fosilización.
Son de forma ovalada o alargada, pueden entrar en criptobiosis (metabolismo reducido) y se alimentan succionando líquidos vegetales o animales además de tener células eucariotas.Poseen cutícula no quitinosa aunque pueden mudar.
Las relaciones entre anélidos y artrópodos (Articulata) se han puesto en duda y ha surgido la hipótesis de los Ecdysozoa, según la cual, los artrópodos estarían emparentados con grupos pseudocelomados que mudan la cutícula.
La nueva ordenación de los protóstomos sería la siguiente: Ecdysozoa: incluye a animales que tienen un esqueleto externo que los protege-la cutícula-.
Los cuatro segmentos restantes tienen cada uno un par de patas ventrolaterales terminadas con garras (entre cuatro y ocho) o con ventosas; normalmente los primeros tres pares se destinan a la locomoción mientras que el cuarto sirve para anclarse al sustrato dado que los tardígrados son extremadamente ligeros e incluso una leve brisa puede arrastrarlos fácilmente. La cutícula no quitinosa exterior que los recubre puede ser de una gran variedad de colores.
Son animales vermiformes con ausencia de concha, aunque su parte externa (el manto) está formado por una cutícula quitinosa engrosada con espículas calcáreas y aragoníticas.
Presentan en su región anterior, en la cabeza, un característico escudo pedio de posición perioral o suboral. Éste está compuesto por una cutícula endurecida que sirve como órgano excavador y como órgano sensorial.
La coloración de los artrópodos suele depender de la cutícula. En la procutícula se depositan pigmentos coloreados o cristales de guanina.
Los insectos, algunos órdenes de arácnidos, los miriápodos o las cochinillas de la humedad (crustáceos del orden isópodos adaptados a la vida terrestre) presentan una red de conductos (sistema traqueal) que comunican con el exterior por orificios llamados espiráculos, frecuentemente dotados de aberturas provistas de válvulas que regulan su diámetro. La cutícula se extiende por ellos en una versión muy delgada y permeable, que en todo caso se desprende cuando llega la muda.
Estomodeo y proctodeo son las regiones situadas en el extremo anterior y del posterior, respectivamente; son de recubiertas de cutícula que se renueva cada vez que el animal muda.
Gruesa pero a la vez flexible y de espesor más uniforme que la exocutícula. La cutícula aparece muy frecuentemente cubierta de quetas (pelos) de diversa función, incluida la sensorial táctil.