Туловище впереди вальковатое, в задней части сплющенное с боков и переходящее в сжатый в вертикальной плоскости плоский хвост.
Тело в большинстве случаев покрыто сверху и снизу одинаково мелкими чешуйками.
Голова маленькая, покрытая крупными щитками; глаза небольшие, с круглым зрачком, ноздри с клапанами выдвинуты на верхнюю сторону морды.
Язык укороченный.
Парные ядовитые зубы расположены на переднем конце верхнечелюстной кости.
Для этих морских змей, в отличие от морских крайтов семейства Laticaudidae, которые в течение долгого времени рассматривались в составе семейства Hydrophiidae, характерно верхнее расположение носовых щитков, отсутствие межносовых щитков, строение ядовитых желез, которые простираются за задний край рта, а также верхнечелюстной кости, которая неподвижно сочленена с эктоптеригоидом. Солевые железы расположены позади подъязычных желез, хвостовые позвонки несут удлиненные спинные и брюшные отростки. Подхвостовые щитки непарные.
Для всех морских змей характерно яйцеживорождение, а также обитание в открытых водах. Представители подсемейства Aipysurinae придерживаются береговой зоны, а морские змеи, относящиеся к подсемейству Hydrophiinae, доходят до границ стометровой изобаты, а высокоспециализированные виды, как Pelamis platurus, проникают в открытый океан.
Питаются угреобразной и широкотелой рыбой и головоногими моллюсками.
В состав семейства входит 16 родов, объединяющих 51 вид. Морские змеи распространены в тропических морях Индийского и Тихого океанов.
В фауне России и сопредельных стран зарегистрирована единственная находка 1 вида (1 род: Пеламиды — Pelamis).
