Najczęściej zachowują się jako skamieniałości rostra z alweolą lub bez niej, znacznie rzadsze są fragmokony, a incydentalne proostrakum. Odciski ciała znane są tylko z kilku stanowisk na świecie, gdzie warunki środowiskowe były wyjątkowo sprzyjające fosylizacji. Zwierzęta te przypominały współczesne kałamarnice, ale zamiast obecnych u kalmarów przyssawek, ich dziesięć odnóży było wyposażone w haczyki.
Belemnity różniły się kształtem, choć generalnie miały wydłużone, opływowe ciało. Długość ciała wynosiła od kilku centymetrów do ok. 6 m.
Zasięg i tryb życia thumb|Skamieniałe rostra belemnitów thumb|Hibolites hastatus Belemnity żyły od późnego triasu do późnej kredy (około 200-65 mln lat temu) i wymarły w czasie masowego wymierania kredowego. Pokrewne im formy, ale zaliczane do innych rzędów pojawiają się już w karbonie. Również najmłodsze formy „belemnitowe” znane z paleogenu zaliczane są przez większość badaczy do pokrewnych rzędów, a nie do belemnitów. Belemnity wywodzą się z któregoś ze starszych rzędów Belemnoidea, a te z kolei od łodzikowatych.