多分布于淡水中，少数种类在海洋以及土壤中生活。该目原生动物是大型浮游动物与游泳动物的食物。

太阳虫目中的典型属是太阳虫属。体呈圆球状，因有许多放射状的丝状伪足自身体伸出，形如光芒四射的太阳而得名。原生质包在1个光滑的、膜状的外包中。内外质分明，外质有许多大的空泡，内质中有一些小泡和较致密的原生质粒。有的种类的内质中常含有共生绿藻，能行光合作用。有1个细胞核位于体中央。另有1伸缩泡位于体侧。伪足内有硬的轴丝，因而挺直，这种伪足称为轴足。轴丝自细胞核附近的小颗粒上辐射伸出，细长，一般可达身体直径的1～2倍。在轴足内，原生质沿着轴丝的两侧向两个相反方向流动，一股流向身体，另一股离开身体，好像两条传送带。两者以不同的速度运动，由此产生拉力。具有2种射出胞器，可将猎物黏住以便摄食。营养细胞裸露，但包囊由一层硅元素构成的壁包被。

植鞭毛虫中的倒塔虫属和动鞭毛虫中的光滴虫属、双形虫属以及羽滴虫属，除有一根游泳鞭毛外，还有6～8条硬的轴足或有许多呈放射状伸出的丝足。学者们认为上述种类可能比较接近太阳虫的祖先。在刺胞虫属、多孔锤虫属和藤胞虫属等种类中，包裹着体表的原生质已进化成甲壳素或硅质的鳞片，且有刺从中辐射伸出，与海洋中放射虫的亲缘关系较接近。

因为身体有辐射状轴足，体呈球形，所以属典型的浮游动物。肉食性，能吃小的鞭毛虫、纤毛虫，甚至比它自己身体还大的轮虫。

无性生殖为简单的二分裂法。有性生殖是幼体配合。典型种为放射太阳虫。