Размеры их составляют микрометры и миллиметры, за исключением некоторых (например, морских корненожек – фораминиферов), достигающих до 3 см. Из свободноживущих малые размеры характерны для почвенных обитателей.
Форма тела одноклеточных разнообразна, так как они обитают в разных экологических условиях. У пловцов тело удлиненное, на дне водоема находятся массивные формы. Кишечные лямблии имеют уплощенное тело и т. д. Тело многих протозоа покрыто тончайшей мембраной, многие из них имеют тонкую, эластическую пелликулу (от лат. шкурка). Эндоплазма содержит ядро. Из скелетных образований имеются опорные фибриллы, а также внутренний скелет. Кроме опоры скелеты выполняют сократительные функции.
У корненожек скелет имеет вид раковины, которая имеет поры, связующие эндоплазму с внешней средой.
У инфузорий под пелликулой расположены трихоцисты, которые служат орудием нападения хищных инфузорий и для закрепления на субстрате во время питания.
Паразитические протозоа (например, книдоспоридии) обладают стрекательным аппаратом, в виде нитей. Они внедряются в тело жертвы. Одноклеточным свойственна раздражимость – таксис (на свет – фототаксис, на температуру – термотаксис и т. д.). Таксисы бывают положительные (движение к раздражителю) и отрицательные (уход от раздражителя).
Восприятие раздражений осуществляется: ресничками, жгутиками и т. д.
Функции движения у протозоа выполняют временные образования – псевдоподии и постоянные – жгутики и реснички. Основание жгутиков и ресничек в пелликуле имеют вид гранулы – базальное тельце. Реснички отличаются от жгутиков многочисленностью и малой длиной.
Питание у протозоа происходит по разному: поглощение растворенных веществ поверхностью тела, поглощение пищи с помощью специальных образований, растительный способ питания (у жгутиковых, имеющих хроматофоры – фотосинтезом) и т. д.
Зеленые жгутиковые сочетают в себе морфофизиологические признаки двух царств: животных и растений.
Органами добычи пищи и транспортировки ее внутрь тела служат: у корненожек – псевдоподии, у жгутиковых – жгутики и иногда близ его основания рот, у инфузорий – ресничный аппарат в предротовой области и реснички всего тела.
В пищевой рацион амеб входят водоросли иногда больших размеров, чем амеба. Пища, поступившая внутрь тела, переваривается в пищеварительных вакуолях, которые возникают вместе с приемом пищи.