A pesar de estar vinculados con los Ephemeroptera dentro de los Palaeoptera, los Odonata tienen una apariencia muy diferente a la de las moscas de mayo. Las alas son largas, estrechas y de lados paralelos, y las alas delantera y trasera tienen la misma longitud. Los detalles de la venación del ala se utilizan ampliamente en la clasificación de nivel superior. Hay dos subórdenes distintas de Odonata: los Zygoptera, o damiselas, y los Anisoptera, o libélulas, aunque los miembros de todo el orden a menudo se conocen coloquialmente como libélulas. Anteriormente se reconoció un tercer suborden, el Anisozygoptera conocido de solo dos especies en el sudeste asiático, pero ahora se consideran Anisoptera. 

Odonata adultos son bien conocidos por la mayoría de las personas; Sus colores brillantes, vuelo rápido y comportamiento impresionante durante la defensa territorial, el cortejo y la caza de presas siempre atraen la atención. A diferencia de las Ephemeroptera, las libélulas son aviadores muy fuertes y ágiles y son depredadores aéreos feroces y efectivos. 

Tienen muchas características morfológicas que mejoran este papel depredador: los grandes ojos compuestos les dan una visión aguda; sus patas espinosas se sostienen hacia adelante, en forma de canasta, para atrapar presas en el ala; y para ayudar a esta función, el tórax está sesgado para llevar los accesorios de la pierna hacia adelante. Como resultado, los accesorios de las alas están hacia la parte posterior del tórax, lo que permite que las alas se mantengan alejadas de las piernas y los músculos de vuelo unidos directamente permiten que las alas delantera y trasera batan de forma independiente, lo que aumenta enormemente la maniobrabilidad en el aire. 

Algunos adultos persiguen a sus presas durante los vuelos de patrulla; otros salen rápidamente de su percha favorita. Estos dos tipos de vuelo también son exhibidos por los machos altamente territoriales; estos o patrullan regularmente el sitio elegido para que una hembra oviposite, o bien esperan en una percha y vuelan rápidamente para repeler a los machos competidores. Algunas características están relacionadas con la reproducción, que es compleja en este grupo. 

La primera etapa es que el hombre agarre el tórax de la hembra con las piernas y luego la agarre por detrás de la cabeza con sus apéndices anales. La pareja puede continuar volando en línea recta, el macho al frente, en la llamada posición en tándem. A continuación, el macho transfiere espermatozoides desde el gonopore en el vértice del abdomen a su órgano intromitiente secundario (a menudo llamado libremente el pene) en el lado ventral del segundo segmento abdominal. Luego, la hembra lleva la punta de su abdomen en un círculo para recoger el esperma del macho, una posición conocida como la rueda copulatoria. 

La pareja puede permanecer unida hasta que la hembra esté lista para ovipositar, cuando vuelvan a la posición de tándem o el macho permanezca cerca, protegiendo a la hembra mientras se acuesta sola. Esta asociación prolongada obviamente aumenta las posibilidades del macho de reproducirse con éxito, y su órgano intromitiente puede incluso desplazar el esperma que la hembra ha adquirido de un apareamiento anterior. Los huevos se depositan en el tejido vegetal utilizando un ovipositor perforante, o bien se dejan caer en el agua donde a menudo se adhieren al exterior de la vegetación acuática. 

Las ninfas de Odonata se encuentran en una amplia gama de hábitats acuáticos, aunque generalmente están restringidas a aguas tranquilas o lentas. Las ninfas carnívoras se alimentan de una amplia variedad de invertebrados, especialmente larvas de insectos, aunque las ninfas más grandes pueden capturar peces pequeños. La cabeza tiene un labio extensible, conocida como la máscara, que puede disparar a gran velocidad para atrapar casi cualquier presa dentro del alcance. 

La mayoría de las ninfas del caballito del diablo tienen un cuerpo cilíndrico estrecho con tres láminas caudales en forma de placa al final del abdomen; Estas son branquias, pero también pueden ayudar con la locomoción. Las ninfas de libélula más grandes a menudo tienen cuerpos más gruesos con cinco pequeñas espinas en el ápice abdominal; sus branquias son internas al recto y el oxígeno se extrae del agua bombeada dentro y fuera del ano. 

En todo el mundo hay alrededor de 5.600 especies conocidas en 33 familias; En Gran Bretaña hay 49 especies en 9 familias. Las ninfas de libélula más grandes a menudo tienen cuerpos más gruesos con cinco pequeñas espinas en el ápice abdominal; sus branquias son internas al recto y el oxígeno se extrae del agua bombeada dentro y fuera del ano.