biflagellate unicells with extended arms. Zoetwatersoorten hebben een langgerekte voorste arm en twee of drie iets kortere achterste armen (‘horens’). Mariene soorten variëren van bijna lineair met een voorste en een achterste arm, tot ankervormig met twee voorste en een achterste arm.

cellen van sommige soorten zijn gepantserd met relatief dikke platen cellulose, en strekken zich uit in de langgerekte ‘hoorns’. Een laterale wrap-around groef (‘ cingulum’) is duidelijk en kan ofwel Equatoriaal of verplaatst naar een uiteinde van de cel. Een tweede groef (‘sulcus’) staat loodrecht op het cingulum dat op het celoppervlak ligt.

beide flagella komen uit de verbinding van het cingulum en sulcus, waarbij de ene naar achteren projecteert langs de sulcus die de cel duwt, de andere rond de cel in het cingulum gewikkeld waardoor rotatie van de cel mogelijk wordt.

talrijke schijfvormige chloroplasten bevinden zich in de hele cel. Een grote kern is centraal gelegen.

celdeling vindt plaats in beweeglijke cellen. Een dochtercel erft de epitheca, en regenereert een nieuwe hypotheca, en het omgekeerde gebeurt met de andere dochtercel. Dit is vergelijkbaar met de regeneratie van diatomeeën, maar de twee dochtercellen hebben een andere morfologie (zoals ze doen bij monorafe diatomeeën).

Ceratiumcellen zijn fotosynthetisch, maar bevatten ook vacuolen die fagotrofie suggereren.

Aplanosporen (geen flagella) komen vaak voor, vaak na de bloei. C. hirundinella heeft hoekige sporen die niet-kernachtig zijn, dik ommuurd, en vol zitten met glycogeen als opslagreserve. Zoals de meeste sporen zijn ze resistent tegen dehydratie en blijven ze jarenlang levensvatbaar. Wanneer ze ontkiemen vormen ze een zoospore (gesgelleerd) die begint als een sferische cel (vergelijkbaar met Gymnodinium) die zich binnen enkele uren ontwikkelt tot de typische gehoornde cel.