Los ctenocistoideos son equinodermos muy primitivos con simetría bilateral. Esta simetría bilateral, compartida con la mayoría de deuteróstomos, apuntaría a que este grupo fue una de las primeras ramas divergentes de los equinodermos. Tienen un cuerpo compuesto por placas, con dos hileras de placas marginales, grandes y alargadas, aunque algunos géneros solo presentaban una hilera de placas o carecían totalmente de placas marginales. El ano de los ctenodistoideos estaba rodeado por un periprocto piramidal al igual que en otros equinodermos, localizado en el extremo posterior. Al contrario que algunos de sus parientes homalozoos, carecían de aulacóforo.
La característica distintiva del grupo es la presencia en la parte anterior de un ctenidio, una estructura en forma de peine formado por placas móviles y situado en el extremo anterior del animal. Tras el ctenidio, existía un espacio en el que se alojaba el sistema ambulacral.
Vivieron desde el Cámbrico medio hasta el Ordovícico superior en la zona que hoy día ocupan Norteamérica y la Republica Checa