广泛分布于海洋和陆表水域，在暖水水域更为常见。

植物体为单细胞，明显不对称，背腹扁平，具1个顶角和2～3个底角。横沟位于细胞中部，呈环状或略呈螺旋状，将植物体分为上、下壳，腹面中部向下壳延伸，呈近菱形的透明区，即纵沟，它通常伸入上壳。上壳具4块顶板，4～5块沟前板，下壳具5块沟后板和1块底板。鞭毛2根。色素体多数，周生，圆盘状，呈黄色、黄绿色、褐色。具或不具眼点。具1个大的间核型细胞核。常见的繁殖方法为细胞纵分裂，有些种类也产生动孢子或具有角的厚壁孢子。粗糙角藻具异形配合，其营养细胞是单倍体。

根据AlgaeBase数据库报道，本属被描述的有350多种，但只有约30种有效。中国报道过90多种。有学者建议将海洋角藻种类置于一个单独的新属——新角藻属（Neoceratium）中。淡水中代表性物种为飞燕角甲藻（Ceratium hirundinella），分布极广，常生活于许多寡-中营养的小型湖泊等静止水体中。细胞纺锤形，长90～450微米，间插板1a延伸至顶部。