Les étoiles de mer (Astéries) forment une classe d'échinodermes. On en dénombre au moins 1 500 espèces réparties dans plus de 38 familles vivant dans tous les océans. À l'âge adulte, elles arborent une forme d'étoile caractéristique, constituée d'un disque central autour duquel rayonnent 5 bras ou plus. Les étoiles de mer ont une espérance de vie d'environ 4 à 5 années, parfois plus. Elles sont un symbole maritime important. L'espèce la plus répandue en Europe et la plus étudiée est l'étoile de mer commune.
Les étoiles de mer sont des animaux souvent très colorés, et caractérisés comme tous les échinodermes par une symétrie pentaradiale (symétrie d'ordre 5) généralement bien visible à l'âge adulte. Elles sont donc reconnaissables à leur forme d'étoile dessinée par leurs cinq bras (parfois plus) plus ou moins longs et pointus, qui rayonnent autour d'un « disque central » contenant la plupart des organes (systèmes digestif, nerveux...). La taille du disque par rapport aux bras est variable : si le disque est presque inexistant chez les Linckia, il englobe les bras chez certaines espèces, qui arborent ainsi des formes pentagonales voire rondes, comme les Culcita en forme de coussin, ou les Podosphaeraster parfaitement sphériques. On distingue les étoiles de mer de leurs cousines les ophiures au moyen de différentes caractéristiques, comme le fait que les bras des étoiles se touchent à leur base, alors que ceux des ophiures sont clairement espacés.
Au milieu de la face inférieure du disque central se trouve la bouche, où se rejoignent généralement des « sillons ambulacraires » qui partent des bras6. Chacun de ces sillons radiaux porte entre 2 et 4 rangées de podia (ou pieds ambulacraires), qui sont les organes de la locomotion : ceux-ci sont généralement terminés par une ventouse (qui est en fait un disque adhésif)6. Ces sillons ambulacraires sont protégés de part et d'autre par une rangée de plaques armées de piquants ou de granules élargis, qui forment la bordure adambulacraire. Au-delà s'étend la région actinolatérale (« palmure » entre les bras, plus ou moins prononcée suivant les espèces), dont le bord est appelé la ceinture marginale
Ce sont des animaux benthiques : cela signifie qu'elles vivent posées sur le fond de la mer, où elles progressent lentement sur leur podia, et sont incapables de nager.
Les étoiles de mer peuvent mesurer de quelques millimètres dans certains genres (comme les Aquilonastra et Allostichaster) à plus d’un mètre chez Pycnopodia helianthoides. La plus grande des étoiles de mer connues pourrait être Midgardia xandaras, qui peut dépasser cent quarante centimètres de diamètre, grâce à ses bras très longs et très fins. En termes de poids, certaines espèces du genre Thromidia (comme Thromidia gigas) pourraient atteindre les 6 kg.