ภาพวาดโครงสร้างฟันของสัตว์ฟันแทะ โดยด้านหน้าของฟันตัดหน้า (incisors) มีชั้นเคลือบฟันที่หนามาก ในขณะที่ด้านหลังมีเนื้อฟันที่นุ่มกว่า ซึ่งทำให้เกิดการสึกกร่อนของเนื้อฟันตัดหน้าด้านหลังและทำให้ฟันตัดหน้ามีลักษณะคล้ายสิ่ว

ลักษณะสำคัญที่จำแนกสัตว์ฟันแทะจากสัตว์อื่นนั้น คือฟันตัดหน้า (incisors) ที่คมและเติบโตเรื่อย ๆ[2] ตัวอย่างเช่นฟันตัดหน้าของหนูตะเภาซึ่งมีระยะการเจริญเติบโตของฟันตัดหน้าขากรรไกรล่างอยู่ระหว่าง 1.34-1.74 มิลลิเมตรต่ออาทิตย์ ในขณะที่ของฟันตัดหน้าขากรรไกรล่างอยู่ระหว่าง 1.89-2.21 มิลลิเมตรต่ออาทิตย์[3] เนื่องจากมีเลือดมาหล่อเลี้ยงฟันตลอดเวลา สัตว์อันดับนี้จึงต้องใช้ฟันแทะอย่างสม่ำเสมอเพราะไม่งั้นจะทำให้ฟันนั้นยาวเกินไปและสามารถเจาะผ่านกะโหลกได้ โดยด้านหน้าของฟันตัดหน้าจะมีชั้นเคลือบฟันที่หนามาก ในขณะที่ด้านหลังมีชั้นเคลือบฟันที่บาง[4] เมื่อฟันตัดหน้าจากขากรรไกรบนและล่างเสียดสีกัน ฟันที่มีชั้นเคลือบฟันที่บางกว่าจะสึกกร่อน ก่อให้เกิดขอบฟันดัดหน้าที่คมและมีลักษณะคล้ายสิ่ว[5] โดยในกรณีฟันตัดหน้าของหนูตะเภา ระยะการสึกกร่อนของฟันตัดหน้าขากรรไกรบนอยู่ระหว่าง 1.09-2.04 มิลลิเมตรต่ออาทิตย์ ในขณะที่ของฟันตัดหน้าขากรรไกรล่างจะอยู่ระหว่าง 1.71-2.08 มิลลิเมตรต่ออาทิตย์[3] สัตว์ฟันแทะส่วนใหญ่มีฟันมากถึง 22 ซี่โดยไม่มีฟันเขี้ยวหรือฟันกรามน้อยที่อยู่ด้านหน้า และจะมีช่องว่าง (diastema) ระหว่างฟันตัดหน้าและฟันแก้มซึ่งทำให้สัตว์ในอันดับนี้สามารถดูดแก้มหรือริมฝีปากเพื่อที่กำจัดและป้องกันไม่ให้เศษไม้และวัสดุที่กินไม่ได้บาดปากหรือลำคอได้[6] ฟันกรามของชินชิลลาและหนูตะเภาไม่มีรากฟันซึ่งทำให้ฟันนั้นเติบโตเรื่อย ๆ เหมือนกับฟันตัดหน้า เหมาะสมกับอาหารที่เส้นใยอาหารเป็นจำนวนมาก[7]

สัตว์ฟันแทะส่วนมากมีฟันกรามที่ใหญ่ โครงสร้างที่ประณีต และปุ่มฟันที่สูง ซึ่งสามารถเคี้ยวอาหารให้เป็นชิ้นเล็กได้[2] นอกจากนี้แล้วยังมีกล้ามเนื้อขากรรไกรที่แข็งแรง โดยที่ขากรรไกรล่างจะผลักไปข้างหน้าเมื่อแทะ และดึงไปด้านหลังเมื่อเคี้ยว[4] กลุ่มของสัตว์ฟันแทะมีความแตกต่างกันในการจัดโครงสร้างของกล้ามเนื้อขากรรไกรและกะโหลก สมาชิกในอันดับย่อย Sciuromorpha เช่น Eastern gray squirrel มีกล้ามเนื้อแมสซีเตอร์ (masseter muscle) ที่ใหญ่และลึก ซึ่งเหมาะสำหรับการแทะด้วยฟันตัดหน้า สมาชิกในอันดับย่อย Myomorpha เช่น หนูบ้าน มีกล้ามเนื้อเทมโพราลิส (temporal muscle) ที่ใหญ่ เหมาะสำหรับการเคี้ยวด้วยฟันกราม สมาชิกในอันดับย่อยเม่นเช่น หนูตะเภา มีกล้ามเนื้อแมซีเทอร์ชั้นนอก (superficial masseter muscle) ที่ใหญ่กว่าและกันมีกล้ามเนื้อแมซีเทอร์ชั้นใน (deep masseter muscle) ที่เล็กกว่าเมื่อเทียบกับหนูหรือกระรอก ซึ่งส่งผลให้การกัดด้วยฟันตัดหน้ามีประสิทธิภาพน้อยลง แต่ในขณะเดียวกันกล้ามเนื้อเทอรีกอยด์มัดใน (internal pterygoid) ที่มีขนาดใหญ่ทำให้สามารถการขยับขากรรไกรทางด้านข้างได้มากขึ้นในขณะเคี้ยว[8] กลุ่มย่อยของสัตว์ฟันแทะ เช่น หนูจิงโจ้ แฮมสเตอร์ ชิปมังก์ และโกเฟอร์ มีกระพุ้งแก้มสองข้างสำหรับสะสมอาหาร[9] ถึงแม้ว่าสัตว์ฟันแทะในวงศ์ย่อยหนูจะไม่มีโครงสร้างนี้ กระพุ้งแก้มยังมีความยืดหยุ่นมากเนื่องจากการถูกปกคลุมด้วยกล้ามเนื้อและเส้นประสาทเป็นจำนวนมาก[10]

ภาพจำลองหัวกะโหลกของสัตว์ฟันแทะ (CT)

สัตว์ฟันแทะที่มีขนาดเล็กที่สุดคือหนูเจอร์บัว (Salpingotulus michaelis) โดยที่ตัวโตเต็มวัยจะมีความยาวจากหัวจรดตัวเฉลี่ย 4.4 เซนติเมตรและน้ำหนักของตัวเมียเต็มวัยอยู่ที่ 3.75 กรัม สัตว์ฟันแทะที่มีขนาดใหญ่ที่สุดคือแคพิบารา (Hydrochoerus hydrochaeris) พบในทวีปอเมริกาใต้ ซึ่งมีน้ำหนักได้มากถึง 66 กิโลกรัมและมีรายงานว่าพบมากถึง 91 กิโลกรัม ในขณะที่น้ำหนักเฉลี่ยของสัตว์ฟันแทะส่วนใหญ่มีน้อยกว่า 100 กรัม สัตว์ฟันแทะส่วนมากมีรูปร่างที่อ้วนท้วนและขาที่สั้น[2] โดยแต่ล่ะขาหน้าจะมี 5 นิ้ว ซึ่งรวมถึงหัวแม่มือที่สามารถจับสิ่งของได้ ในขณะที่แต่ล่ะขาหลังมี 3-5 นิ้ว นอกจากนี้แล้วยังมีข้อศอกที่ช่วยให้ขาแต่ล่ะข้างมีความยืดหยุ่นสูง[5][11] สัตว์ฟันแทะส่วนใหญ่มีลักษณะการเดินด้วยเต็มเท้า (plantigrade locomotion) และมีกรงเล็บ โดยที่สมาชิกที่ขุดรูอยู่ใต้ดินหรือบนดินจะมีกรงเล็บที่ยาวและแข็งแรง ในขณะที่กรงเล็บของสมาชิกที่อาศัยอยู่บนต้นไม้จะมีลักษณะสั้นและคม[11] วิธีการเคลื่อนที่ของสัตว์ในอันดับนี้มีความหลากหลายมาก เช่น การเดินด้วยสี่ขา วิ่ง ขุดรู ปีน การใช้สองขาเพื่อกระโดด (เช่น หนูจิงโจ้ และ Hopping mouse ) ว่ายน้ำ และร่อน[5] Anomalure และกระรอกบินสามารถร่อนลงมาจากต้นไม้ได้โดยใช้พังผืดที่ขยายออกมาจากด้านข้างลำตัวที่ติดต่อระหว่างขาหน้าและขาหลัง (patagium)[12] สมาชิกในสกุลอะกูติ (Agouti) สามารถเคลื่อนไหวด้วยนิ้วเท้าได้อย่างรวดเร็วและมีกีบเล็บ หางของสัตว์ฟันแทะส่วนใหญ่มีความหลากหลายทางลักษณะมาก บางชนิดสามารถใช้เพื่อจับหรือหยิบสิ่งของได้เช่น Eurasian harvest mouse บางชนิดมีขนมากอยู่บนหาง ในขณะที่หางของบางชนิดไม่มีขน หางสามารถใช้เพื่อสื่อสารกับสัตว์ตัวอื่นได้เช่น การที่บีเวอร์ใช้หางเพื่อตีน้ำหรือการที่หนูสั่นหางตัวเองเพื่อให้สัญญาณเตือน สัตว์ฟันแทะบางชนิดอาจจะมีโครงสร้างที่หลงเหลือของหางหรือไม่มีหาง[2] หางของสัตว์ฟันแทะบางชนิดสามารถโตใหม่ได้ถึงแม้ว่าบางส่วนอาจจะขาดหายไป[5]

ชินชิลลาที่มีหนวดยาว

สัตว์ฟันแทะมีประสาทการรับรู้ที่ดี เช่น การมองเห็น การรับฟัง และสายตา สมาชิกส่วนมากที่ออกหากินในเวลากลางคืนจะมีตาที่ใหญ่ และในบางสมาชิกมีตาที่ไวต่อแสงอัลตราไวโอเลต สัตว์ฟันแทะส่วนมากมีหนวดที่ยาวและไวต่อการจับต้องหรือตรวจสอบสิ่งรอบข้าง บางสมาชิกมีกระพุ้งแก้มที่อาจจะปกคลุมไปด้วยขน เนื่องจากลิ้นไม่สามารถยื่นถึงฟันตัดหน้าได้ การทำความสะอาดกระพุ้งแก้มสามารถทำได้โดยการขยับให้กระพุ้งแก้มข้างในนั้นออกมาและกลับเข้าไปใหม่ สัตว์ฟันแทะมีระบบการย่อยอาหารที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งสามารถย่อยและดูดซึมพลังงานได้ถึงร้อยละ 80 จากพลังงานในอาหารทั้งหมด เซลลูโลสจะถูกกระเพาะอาหารย่อยให้นุ่มลงและส่งต่อไปยังกระเปาะลำไส้ใหญ่ซึ่งมีแบคทีเรียที่ย่อยเซลลูโลสต่อ หลังจากนั้นสัตว์ฟันแทะนี้จะกินมูล (coprophagy) ของตัวเองเพื่อให้ลำไส้ได้ดูดซึมอาหาร เพราะฉะนั้นมูลของสัตว์ในอันดับนี้จะมีลักษณะแข็งและแห้ง[2] ในสัตว์ฟันแทะหลายชนิด องคชาติของตัวผู้จะมีกระดูก (Baculum) ส่วนอัณฑะจะอยู่บริเวณท้องหรือหน้าขา[5]

ความแตกต่างระหว่างเพศนอกเหนือจากอวัยวะเพศ (sexual dimorphism) ของสัตว์ฟันแทะสายพันธ์เดียวกันเกิดขึ้นอยู่มากในบางกลุ่มเช่น กระรอกดิน หนูจิงโจ้ หนูตุ่น และโกเฟอร์ ตัวผู้จะมีขนาดร่างกายที่ใหญ่และแข็งแรงกว่าตัวเมียซึ่งอาจจะเกิดมากจากการคัดเลือกทางเพศ (sexual selection) และการต่อสู้เพื่อคู่ผสมพันธุ์ในหมู่สัตว์เพศผู้ ในขณะที่สิ่งตรงข้ามเกิดขึ้นกลับสัตว์ฟันแทะบางชนิด เช่น ชิปมังก์ และ Jumping mice โดยที่ตัวเมียจะมีขนาดร่างกายที่ใหญ่และแข็งแรงกว่าตัวผู้ ซึ่งเหตุผลของการเกิดปรากฏการณ์นี้ยังไม่ทราบเป็นแน่ชัด แต่ในกรณีของชิปมังก์ Yellow-pine ตัวผู้เลือกตัวเมียที่มีขนาดตัวใหญ่กว่าเพราะว่ามีโอกาสในการสืบพันธุ์ที่สูงกว่า นอกจากนี้แล้วความแตกต่างระหว่างเพศอาจจะมีไม่เหมือนกันในแต่ละประชากรในสัตว์ฟันแทะชนิดเดียวกัน เช่น หนูนาในกลุ่มโวล (Vole) เช่นในกรณีของหนูนาแบงค์ (Bank vole) โดยทั่วไปตัวเมียจะมีร่างกายที่ใหญ่กว่าตัวผู้ แต่ทว่าในประชากร ณ เขตภูเขาสูง ตัวผู้มีร่างกายที่ใหญ่มากกว่าตัวเมีย ซึ่งอาจจะมีผลมาจากจำนวนผู้ล่าที่น้อยและการต่อสู้เพื่อคู่ผสมพันธุ์ในหมู่สัตว์เพศผู้ที่น้อยกว่า[13]