Характерной особенностью видов Geometridae, отличающей их от других семейств Lepidoptera, является строение гусениц и способ их передвижения. У гусениц пядениц кроме трех пар грудных ног брюшные имеются только на IX и на VIII или VII сегменте, вследствие чего гусеницы передвигаются "пядями", делая туловищем петлю (отсюда название "пяденицы").
Бабочки средних размеров (размах крыльев 25-45 мм), с нежными, широкими крыльями. В покое крылья складываются плоско, редко кровлеобразно. Тело тонкое, гладкое, ноги тонкие, чаще без волосков. (Некоторые виды родов Apocheima, Lycia, Biston имеют мощное тело, покрытое густыми, короткими волосками и сильные крылья). Хоботок развит, глаза голые, глазков нет. У подавляющего большинства видов имеется рисунок на передних и задних крыльях. На передних крыльях жилок не более 12, на задних не более 8. Жилка Sc заднего крыла у корня делает резкий изгиб почти под прямым углом, затем или сливается с R на некотором протяжении, или только сближается.
Бабочки наиболее активны в сумерки, но летают и днем, редко ночью. Гусеницы пядениц являются ярким примером развития мимикрии у насекомых. Семейство включает много видов серьезных вредителей леса.