Клетки крупные, в виде пузыря, сферические или почковидные в начале вегетативного деления, 200-2000 мкм в диаметре. Эписома и гипосома неразличимы, т.к. поясок практически отсутствует, его остаток находится в ротовой складке. Тут же располагается редуцированный до торчащего подвижного зубца поперечный жгутик. Борозда короткая, в форме ротовой складки, из заднего конца которой выходит длинное поперечно-исчерченное щупальце, лопатообразное на конце, служащее для отлова добычи. Продольный жгутик короткий и не приводит клетку в движение, он выполняет функцию чувствительного волоска (щупика). Ротовая область сложная, с цитостомом и особым органом – стилетом. Цитоплазма пронизана радиальными анастомозирующими подвижными тяжами, проходящими через большую центральную вакуоль. Трихоцисты и мукоцисты присутствуют. Тело заполнено гидростатическими вакуолями. Жизненный цикл сложный, с чередованием половой и бесполой стадий. Причем, в отличие от других динофлагеллят, вегетативная планктонная стадия Noctiluca является диплоидной (диплонтной). Ядро вегетативных клеток Noctiluca эукариотического типа, не совсем характерного для динофлагеллят, т.к. хромосомы рассеяны в интерфазе, но ядра гамет типичные мезокариотические (Zingmark, 1970). Хлоропласты отсутствуют, типичная гетеротрофия.
Род с единственным видом N. scintillans (Macartney) Kofoid et Swezy.