כאשר הזרע של צמח דו־פסיגי נובט, הוא מגדל שניפסיגים (עלי עובר ראשוניים) ומכאן נגזר שם המחלקה. השורשון הראשוני שהזרע מצמיח, מתפתח בהמשך לשורש העיקרי של הצמח.
העלים לעיתים קרובות שסועים או מנוצים.עורקי העלים יוצרים בדרך כלל רשת סבוכה עם עורק ראשי אחד או מספר אי זוגי. הפרחים מחומשים לרוב, כלומר כל חלקיהם באים בכפולות של חמש. לעיתים רחוקות יותר ניתן למצוא פרחים מרובעים או משולשים.
צרורות הצינורות המובילים ערוכים בטבעות בתוך הגבעול. כמו כן, ישנוקמביום, שהוא רקמה יוצרת תאים, ביןשיפה לעצה. הודות לתכונה זו, גזע של צמח דו־פסיגי מסוגל לגדול לרוחב על ידי הוספת שכבות חדשות של רקמת הובלה, ומכאן נובע ריבוי מיני העצים שבמחלקה.
דו־פסיגיים היו הצמחים בעלי הפרחים הראשונים שהופיעו על כדור הארץ. מאוחר יותר התפתחה מהם קבוצת החד־פסיגיים. לפיכך, קיימת הפרדה מנקודת מבט פילוגנטית ביןהדו־פסיגיים הקדומים, שהם למעשה האבות של כל בעלי הפרחים, לביןהדו־פסיגיים האמיתיים, שהתפתחו מהקדומים במקביל לחד־פסיגיים. מסלול התפתחות זה משתקף בתכונות אחדות ברמת המבנה של הצמחים. כך למשל, הדו־פסיגיים הקדומים דומים לחד־פסיגיים במבנה האבקה שלהם ולעיתים במבנה הגבעול (ראו לדוגמהנופריים), ולעומת זאת יש תכונות שמאפיינות את כל הדו־פסיגיים.
בכלל, המחקרים הגנטיים שבוצעו בעשור האחרון שפכו אור חדש על הבנת היחסים האבולוציוניים בין קבוצות הצמחים השונות. חוקרים אחדים מייחדים את הדו־פסיגיים האמיתיים למחלקה נפרדת בשם Rosopsida על פי הסוג האופייני Rosa (ורד). התכונה האופיינית של קבוצה זאת היא מבנה גרגרי האבקה, שיש בהם שלוש נקבוביות, לעומת נקבובית אחת אצל שארצמחי הזרע.