De morfologie van de Opisthoproctidae varieert tussen drie hoofdvormen: de stevige, diepgebouwde barreleyes van de geslachten Opisthoproctus en Macropinna, de uiterst slanke en langgerekte spookvissen van de geslachten Dolichopteryx en Bathylychnops, en de intermediaire fusiforme spookvissen van de geslachten Rhynchohyalus en Winteria.
Alle soorten hebben grote, telescopische ogen, die overheersen en uit de kop steken, maar zijn ingesloten in een grote doorzichtige koepel van zacht weefsel. Deze ogen kijken meestal naar boven, maar kunnen ook naar voren gericht zijn. Het opisthoproctide oog heeft een grote lens en een netvlies met een uitzonderlijk hoog aantal staafcellen en een hoge dichtheid van rhodopsine (het “visueel paarse” pigment); er zijn geen kegelcellen aanwezig. Om beter te kunnen zien, hebben de barrelen grote, koepelvormige, transparante koppen; vermoedelijk kunnen de ogen daardoor nog meer invallend licht opvangen en worden de gevoelige ogen waarschijnlijk beschermd tegen de nematocysten (netelcellen) van de siphonoforen, waarvan wordt aangenomen dat de barrelen er voedsel van stelen. Het kan ook dienen als een extra lens (gemoduleerd door intrinsieke of perifere spieren), of licht breken met een index die zeer dicht bij die van zeewater ligt. Dolichopteryx longipes is het enige gewervelde dier waarvan bekend is dat het een spiegel (en een lens) in zijn ogen gebruikt om beelden scherp te stellen.
De tandeloze bek is klein en eindigend in een spitse snuit. Evenals bij verwante families (b.v. de Argentinidae) is achter de vierde kieuwboog een epibranchiaal of crumenaal orgaan aanwezig. Dit orgaan – analoog aan de spiermaag – bestaat uit een klein diverticulum waarin de kieuwrakers in elkaar grijpen om het opgenomen materiaal te vermalen. Het levende lichaam van de meeste soorten is donkerbruin en bedekt met grote, zilverachtige, grillige schubben, maar bij Dolichopteryx ontbreken deze, zodat het lichaam zelf doorschijnend wit is. Bij alle soorten zijn de snuit, het buikoppervlak en de middellijn gekleurd met een variabel aantal donkere melanoforen.
Bij Dolichopteryx, Opisthoproctus en Winteria zijn ook een aantal lichtgevende organen aanwezig; Dolichopteryx heeft er verschillende over de lengte van zijn buik en Opisthoproctus heeft één orgaan in de vorm van een rectale buidel. Deze organen gloeien met een zwak licht door de aanwezigheid van symbiotische bioluminescente bacteriën, meer bepaald Photobacterium phosphoreum (familie Vibrionaceae). De buikoppervlakken van Opisthoproctus-soorten worden gekenmerkt door een afgeplatte en vooruitstekende “zool”; bij de spiegelbuik (Opisthoproctus grimaldii) en Opisthoproctus soleatus kan deze zool als reflector fungeren, door het uitgezonden licht naar beneden te richten. De stammen van P. phosphoreum aanwezig in de twee Opisthoproctus soorten werden geïsoleerd en gekweekt in het labo. Door middel van restrictiefragmentlengtepolymorfisme-analyse is aangetoond dat de twee stammen slechts in geringe mate van elkaar verschillen.
Bij alle soorten zijn de vinnen spinloos en tamelijk klein; bij Dolichopteryx echter zijn de borstvinnen sterk verlengd en vleugelachtig, ze strekken zich uit over ongeveer de helft van de lengte van het lichaam, en worden kennelijk gebruikt om zich in de waterkolom staande te houden. De borstvinnen zijn laag op het lichaam geplaatst en bij sommige soorten zijn de buikvinnen ventraal geplaatst in plaats van strikt ventraal. Verscheidene soorten hebben ook een buik- of rugvin, en de staartvin is gevorkt tot emarginaal. De anaalvin is aanwezig of sterk gereduceerd, en is soms niet uitwendig zichtbaar; bij Opisthoproctus is hij sterk retroref. Een enkele rugvin ontspringt iets voor of direct boven de anaalvin. Een waarneembare bult op de rug begint juist achter de kop. De gasblaas is bij de meeste soorten afwezig, en de zijlijn is ononderbroken. De branchiostegalstralen (benige stralen die de kieuwvliezen achter de onderkaak ondersteunen) zijn twee tot vier in aantal. De speervis (Bathylychnops exilis) is veruit de grootste soort met een standaardlengte van 50 centimeter; de meeste andere soorten zijn kleiner dan 20 centimeter.