种子蕨的种株不大，多数为倚生或攀援的
藤本植物，也有一部分呈
灌木状或树蕨状，只有少部份是高可达10米的乔木。它们绝大部分有真蕨植物一样的大型
羽状复叶和具有二歧分叉的主叶柄，但叶的表面
角质层较
真蕨类厚。
根据种子蕨类的解剖结构，它们既有蕨类植物性状，又有裸子植物性状； 茎和根有像真蕨一样的
维管束，又有像
苏铁一样的形成层、次生木质部和次生韧皮部等。在种子蕨的生殖叶上长有花粉囊和种子，以种子进行繁殖。种子有的长在叶的羽片顶端，有的则生在叶的裂片上。
在种子蕨类植物中，至今仅发现两例种子中有
胚，大多数种子实际上是
胚珠。胚珠有离生珠被。研究发现它们还没有花，但已形成种子，这说明在植物系统发育过程中，种子的出现比花和果实更早；同时在胚珠的花粉室中，只看到有花粉粒，而未发现花粉管，这也是原始的性状之一。由此可见，种子蕨是介于蕨类植物跟裸子植物之间的一个极其重要的植物类型，并成为许多现代裸子植物的起点。
