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양서류는 분류군에 따라 뚜렷한 형태적 차이가 있다. 무족영원류는 가늘고 사지가 없어 지렁이 같은 모양이고 눈은 작으며 눈꺼풀이 없다(→ 아코디언 운동). 몸길이는 135cm 정도까지 자라는 것도 있으며, 땅이나 물가의 진흙을 파는 데 머리를 이용하기 때문에 두개골이 단단하게 발달했다.

수컷의 총배설강은 돌출되어 교미기관으로 변형되어 있다. 사이렌류는 뒷다리와 요대가 없고 몸은 길며 수중생활을 하는 동물로 앞다리의 윗부분에 흉대가 있다. 3~4개의 발가락과 아가미를 갖고 있다. 눈꺼풀은 없고 각질의 발톱이 있다. 도롱뇽류에는 4개의 발이 있고 일생 동안 꼬리가 있으며 입천장과 턱에 이빨이 있다(→ 입). 대부분의 종은 체내수정을 하지만 수컷은 교미기관이 없어 정자는 정포(精泡)를 통해 전달된다. 일부 종은 변태를 하지 않고 일생동안 아가미를 가진 유생의 형태로 물속에서 지낸다. 양서류 중에서 종류가 가장 많은 집단은 개구리류와 두꺼비류이다. 이들은 뒷다리가 잘 발달해 있는 것이 다른 집단과 뚜렷이 구별되는 특징이다(→ 뛰기). 성체는 꼬리가 없고 고막은 눈 뒤의 머리 옆부분에 있다(→ 귀). 울음소리가 발달된 수컷은 목부분에 울음주머니가 있다.

양서류의 피부는 삼투작용을 조절할 기능이 없기 때문에 물 속에 있을 때는 삼투압의 차이에 의해 주위의 물이 피부를 통해 계속해서 체내로 들어오게 된다. 이때 체내에 들어온 필요 이상의 수분은 신장을 통해 물질대사에서 생긴 노폐물과 함께 몸 밖으로 내보낸다.