Caratteri per il riconoscimento: insetti di varie dimensioni, con le ali posteriori ridotte a bilancieri, a forma di clava, e con il paio anteriore membranoso. Le parti boccali sono sempre di tipo succhiatore e spesso adattate per pungere. Il regime alimentare di questi insetti si basa su una varietà molto grande di sostanze, dalle materie in decomposizione fino al nettare e al sangue. Alcune mosche eliminano i rifiuti, altre si nutrono di nettare intervenendo nell’impollinazione. Al contrario, un certo numero di specie, come la mosca delle carote e le diffuse tipule è dannosa alle colture. Spesso le femmine si nutrono di sangue. La zanzara maschio, per esempio, si nutre di nettare e di altri liquidi vegetali. La mosca domestica può contaminare il cibo dell’uomo. Le specie nocive di interesse veterinario comprendono le calliforine verdi le cui larve rosicchiano la carne delle pecore. 

Di solito il capo è abbastanza grande e gli occhi composti ne occupano quasi tutta la superficie. Questi in genere, sono più grandi nel maschio che nella femmina. Nelle famiglie più primitive, quali le tipule e le zanzare, le antenne sono relativamente lunghe e composte da numerosi articoli distinti. La struttura delle antenne è molto importante per la classificazione dei ditteri. 

L’apparato boccale comprende sempre il labium, che forma la parete anteriore o superiore del canale alimentare, l’ipofaringe, che porta il canale salivare e che forma la parete posteriore o inferiore del canale alimentare, e il labium. 

Le mandibole e le mascelle sono presenti solo in certe specie (zanzare, tafani e qualche altra), nelle quali esse formano degli organi pungitori affilati. L’estremità del labium porta due lobi, o labelli, che servono a raccogliere le sostanze liquide. 

Nei rappresentanti più evoluti dell’ordine il capo e il torace portano un certo numero di setole ben distinte.

Lungo il bordo posteriore dell’ala, vicino al corpo, la membrana alare forma generalmente tre lobi. Il lobo esterno è abbastanza evidente ed è detto alula; il lobo mediano, generalmente più piccolo, è detto squama alare; il lobo interno infine è ancora più piccolo ed è detto squama toracica. 

I bilanceri sono portati dal metatorace: sono infatti delle ali posteriori fortemente modificate. I bilanceri sono normalmente strutture a forma di spillo che sporgono dal torace. Durante il volo i bilancieri vibrano contemporaneamente alle ali. Stimoli nervosi inviati al cervello informano il dittero che esso sta deviando da un volo orizzontale e diritto ed allora può effettuare la correzione necessaria. I bilanceri servono quindi da stabilizzatore. 

La maggior parte delle specie depone piccole uova a forma di sigaro che, in condizioni favorevoli, si schiudono rapidamente, dando origine a larve apode di colore pallido. 

Le abitudini e la forma delle larve variano enormemente; poche sono le famiglie interamente fitofaghe responsabili di gravi danni alle colture. La maggior parte delle larve di ditteri si nutre di sostanze organiche in decomposizione di ogni tipo. Le larve si nutrono di cibi completamente diversi da quelli degli adulti.

Il ciclo di sviluppo può essere estremamente corto (meno di una settimana, se le condizioni sono favorevoli), ma ciò dipende dalla specie. La mosca domestica, la mosca blu della carne e altre ancora possono produrre più generazioni per anno, mentre molti altri ditteri hanno soltanto una generazione.  

Sopra un Simulide, sotto un Ceratopogonidae ( entrambe appartenenti alla famiglia dei ditteri ).

Sopra un esemplare di Chironomidae, e sotto uno di Limonidae. (Ditteri)