Червяги похожи на крупных дождевых червей или змей (длина 10-150 см). У них нет конечностей, и их хвост сильно редуцирован. Клоака открывается наружу и находится на заднем конце тела , который внешне часто напопинает передний.  Конечности и их пояса отсутствуют.
Хорошо развиты покровные кости черепа; позвонки амфицельные, количество их может быть более 200. Перегородка между предсердиями неполная.  Вытянулись и стали узкими лентами почки. Дыхание осуществляется с помощью правого лёгкого,  вытянутого в длинный мешок, а левое лёгкое, как правило, редуцировано. Как и у других земноводных, дыхание также частично осуществляется через кожу и слизистые оболочки рта, в особенности у единственного безлёгочного вида Atretochoana eiselti.

Глаза безногих земноводных покрыты тонким слоем кожи, из-за чего они могут различать лишь свет и тьму.  На голове червяг есть маленькое щупальце, помещающееся в специальной кожной ямке. Внутри ямки открывается проток глазной железы, которую раньше ошибочно считали ядовитой. Чорвяги постоянно высовывают щупальце из ямки, как ящерицы язык,- это их орган осязания и обоняния.  Вибрации земли также играют роль при ориентации. На челюстях на нёбе почти нет зубов. Безногие потеряли барабанную перепонку и среднее ухо.

Сильно развиты покровные кости черепа, сочленение слуховой косточки с квадратной, неполная перегородка между предсердиями, лишенный продольного клапана артериальный конус, двояковогнутые позвонки, хорошо развитая хорда, короткие нижние ребра, примитивный подъязычный аппарат. Наряду с этим у червяг сильно развит передний мозг, который массивнее, чем у всех других современных земноводных. Для червяг характерно также срастание лицевой части черепа с черепной коробкой.

При развитии у них закладывается 7 пар жаберных щелей, а не 6, как у других земноводных. У зародыша функционируют наружные жабры в форме ветвистых пучков (Ichthyophis, Hypogeophis) либо в форме пластинок (Typhlonectes, Siphonops). Многочисленные мелкие, загнутые назад зубы сидят в два ряда: наружный - на предчелюстной и челюстной костях и внутренний - на небной и сошнике; один или два ряда зубов есть на нижней челюсти.
Поверхностные поперечные перетяжки как бы делят червеобразное тело на отдельные сегменты, число которых может быть до 400. Кожа червяг гладкая и зачастую окрашена в матовый тёмный цвет. Некоторые виды имеют цветные полоски или пятна на боках. Кожные железы выделяют обильную едкую слизь, как и у других амфибий. На коже и в коже есть мелкие  костные чешуйки, а черепные кости срослись, поэтому ранее безногих земноводных относили к вымершим панцирным амфибиям. Однако сегодня эти морфологические особенности считают вторичными приспособлениями.