Los armadillos son inconfundibles por esta armadura que los envuelve, dividida por nueve bandas flexibles, lo que les da la posibilidad de enrollarse completamente.

En la zona ventral, donde las placas son rudimentarias, tienen un pelaje denso, escaso y generalmente áspero, cuyo color varía entre el castaño grisáceo y el blanco. En el resto del cuerpo hay pocos pelos, los que en algunas especies, sobresalen por las aberturas entre las placas.

El cuerpo es tosco y bastante robusto con un esqueleto muy fuerte; éste tiene de 2 a 4 vértebras soldadas entre sí en la región cervical, y de 8 a 13 en la región sacra.

Las extremidades son cortas, muy robustas y musculosas, pentadáctiles, pero a veces con alguna reducción en el número de dedos, denominado la del segundo o del tercer dedo. Los dedos le sirven principalmente para excavar la tierra, tanto para buscar alimento, como para construir las madrigueras en que viven, pero en caso de necesidad, los usan también para defenderse de los enemigos por medio de la fuga o enterrándose rápidamente. Las patas poseen una particular retícula de pequeñas venas ramificadas, que permiten una mayor distribución de oxígeno en los músculos cuando estos están sometidos a un gran esfuerzo.

Tienen la cola larga, provista de escamas. Sus orejas y hocico son largos y sus ojos pequeños.

Tienen un buen olfato, mientras que su sentido del gusto es limitado, ya que la lengua tiene pocas papilas gustativas; carecen de conos en la retina y no tienen visión de colores.

Son homeotérmicos imperfectos, y su temperatura corpórea varía hasta cierto grado en función de la temperatura externa.

Los dientes son abundantes, con considerables oscilaciones de número, tanto entre las especies, como entre los individuos de la misma especie; generalmente, tienen de 7 a 9 por hemimaxilar, pero pueden alcanzar el número de 25 por hemimaxilar en el armadillo gigante; son pequeños, cónicos y homodontes, esto es, todos iguales; carecen de esmalte por lo que se desgastan rápidamente, pero siguen creciendo durante toda la vida del animal (difiodontes).

Cuando excavan, utilizan tanto la nariz como las patas delanteras, y van acumulando la tierra extraída en montoncillos que luego arrojan a lo lejos con un golpe de las patas posteriores. Durante la excavación, contienen la respiración a veces hasta durante 6 minutos, impidiendo así que les entre la tierra en las vías respiratorias; esto pueden lograrlo gracias a la particular amplitud de sus bronquios y de la tráquea, que funcionan como reservas de aire.

Son animales tanto crepusculares como nocturnos. Son gregarios, pudiendo habitar varios individuos la misma madriguera, la cual, llega a medir de 3 a 4 metros de profundidad.

Son principalmente nocturnos pero, dada su imperfecta capacidad de termorregulación, su actividad varía también en relación con la temperatura, de modo que en los meses mas fríos, pueden permanecer en la madriguera durante algunos días y salir solamente en las horas más calurosas.

Durante el período de actividad, van trotando de aquí para allá, emitiendo gruñidos, introduciendo la nariz en todas las grietas del suelo, en una continua búsqueda del alimento, el cual, está constituido por insectos y larvas, aunque también lo forman gusanos, moluscos, pequeños reptiles, anfibios y vegetales, mismos que el armadillo localiza con su olfato hasta a 20 centímetros de profundidad.