Primityviausi keturkojai, kurie dauginasi gėlame vandenyje. Lervos vystosi vandenyje, pometamorfozės įgyja būdingų sausumos stuburiniams bruožų: išsivysto plaučiai, susiformuoja du kraujo apytakos ratai, pakinta jutimo organai, susiformuoja lankstomos per sąnarius priekinės ir užpakalinės galūnės.
Paedophryne amauensis yra mažiausias žinomas ne tik varliagyvis, bet pats mažiausias tarp visųstuburinių rūšių, kurio vidutinis ilgis – 7,7 mm (nuo 7,0 iki 8,0 mm ilgio)[2][3]
Varliagyvių oda plika, tačiauepidermyje esančios liaukos išskiria gleives ir drėkina odą, tuo apsaugodamos nuo išdžiuvimo, arba yra labai svarbios reguliuojant osmosinį slėgį. Kai kurie varliagyviai odoje išskiria nuodingas medžiagas, kurias gamina serozinės liaukos. Paprastai tie nuodai nėra labai veiksmingi, tačiaumedlaipinių (Dendrobatidae) kai kurios rūšys (pvz.,Dendrobates azureus) yra labai nuodingos, ir vietosindėnai odos išskyromis tepa strėlių antgalius. Varliagyvių odos spalva priklauso nuo sugeriamų spindulių spektro. Jei sugeriamos visos spektro spalvos, gyvūnas būna tamsus, jei tik kai kurios – gyvūnas atrodo šviesus. Be to, odoje gali būti ir chromatoforų – pigmentų turinčių ląstelių. Nuo jų priklauso varliagyvių odos, įvairių joje esančių dėmelių spalva. Kartais dėlpigmentų nevienodo pasiskirstymo chromatoforo spalva pakinta. Tai labai svarbu kai gyvūnui tenka maskuotis, pasislėpti savo natūralioje aplinkoje.
Varliagyviųstubure skiriama kaklinė, krūtininė, juosmeninė, kryžmeninė ir uodeginė dalys. Pirmasis kaklo slankstelis vadinamas atlantu. Kryžmens slanksteliai jungiasi su dubeniu. Už jo yra uodeguotųjų varliagyvių uodegos slanksteliai.Beuodegių varliagyvių jie suaugę. Slanksteliai beveik visų varliagyvių yra gerai sukaulėję.Šonkauliai sunykę ar labai trumpi, todėl nėrakrūtinės ląstos.Kaukoklės kaulų yra mažai. Pečių juosta ir dubuo tapo tvirtesni, kad galėtų išlaikyti kūno svorį.Dubuo susideda išklubakaulio,gaktikaulio irsėdynkaulio, kurie kartu sudaro gūžduobę, į kurią remiasišlaunikaulio galvutė. Beuodegių varliagyvių dubens sandara truputį kitokia, nes jo susiformavimui įtakos turėjo šokuojamasis judėjimo būdas.
Priekinės ir užpakalinės galūnės gerai išsivysčiusios. Priekinės galūnės sudarytos iš trijų dalių:žasto,dilbio irplaštakos. Plaštaka baigiasi keturiaispirštais (penktasis neišsivystęs). Užpakalines galūnes sudaro šios dalys:šlaunis,blauzda irletena, kuri penkiapirštė ir su plaukiojamąja plėve. Galūnių dalys paslankiai sujungtossąnariais. Užpakalinės kojos gerokai ilgesnės ir stipresnės už priekines, jos yra svarbiausios judant. Tupėdamas gyvūnas remiasi truputį sulenktomis priekinėmis kojomis, o užpakalinės tada būna sudėtos kūno šonuose. Greitai ištiesdama jas, varlė šokuoja, o priekinės kojos apsaugo gyvūną, kad šis nesusitrenktų į žemę. Varlė plaukioja, pritraukdama ir ištiesdama užpakalines galūnes, o priekines priglaudusi prie kūno.
Varliagyvių priekinės smegenys stambesnės negu žuvų ir turi 2 pusrutulius. Varliagyvių kūnas priplotas prie žemės, ir jiems nereikia išlaikyti pusiausvyros. Judesius reguliuojasmegenėlės. Nuogalvos smegenų atsišakoja 10 porųnervų.
Varliagyviai turi dvi dideles iššokusiasakis, pridengtasvokais: odiniu – viršutiniu ir judriu – apatiniu. Dažnai mirksi, todėl drėgni vokai sudrėkina akių paviršių ir jis neišdžiūsta bei pašalina prilipusias dulkeles. Galvoje prieš akis yra pora šnervių. Tai ne tik uoslės organų angos, pro jas patenka atmosferos oras kai gyvūnas kvėpuoja sausumoje. Akys ir šnervės yra viršutinėje galvos dalyje, todėl slėpdamasis vandenyje, varliagyvis iškiša iš jo tik akis ir šnerves. Dėl to gyvūnas gali kvėpuoti atmosferos oru ir matyti kas vyksta virš vandens. Už abiejų akių yra po nedidelį ratuką, aptrauktą oda. Tai išorinė klausos organo dalis –būgnelis. Nuo jo garsiniai svyravimai per klausos kaulelį perduodami į vidinęausį. Varliagyviai turi vidurinę ir vidinę ausį, kuri glūdi kaukolės kauluose. Vidinėje ausyje pailgasis maišelis sudaro pusratinius kanalus. Šoninės linijos nėra, ją turi tik varliagyvių lervos ar vandenyje gyvenančios rūšys.
Virškinimo sistema prasideda burna, kurioje yra stambūsdantys (išskyrusrupūžes) ir minkštas lipnusliežuvis. Į burną atsiveriaseilių liaukos. Toliau yraryklė,stemplė,skrandis, nuo kurios prasidedaplonoji žarna (dvylikapirštė, klubinė). Į dvylikapirštę žarną atsiveriakepenųtulžies irkasos latakai. Užpakalinė žarna atsiveria ne tiesiai laukan, o į tam tikrą užpakalinės žarnos paplatėjimą, vadinamąkloaką. Į kloaką atsiveria taip patšlapimtakiai irlytinių organų ištekamieji latakai.
Suaugę kvėpuojaplaučiais bei visu kūno paviršiumi, lervos –žiaunomis ir perodą. Būdingos porinės šnervės, burnos ertmė,gerklos (garso skleidimo organas),trachėja, dubronchai ir poriniaiplaučiai. Plaučiai panašūs į maišelius. Jų sienelėse gausu kraujagyslių, kuriose vyksta dujų apykaita. Varles gerklė kelis kartus per sekundę nutįsta žemyn, todėl burnos ertmėjeoras praretėja, ir pro šnerves čia skverbiasi šviežias oras, kuris eina į plaučius. Atgal jį išstumia kūno sienelių raumenys. Kad varliagyviai galėtų kvėpuoti per odą, ši turi būti nuolat drėkinama. Šią funkciją atlieka odoje esančios liaukutės.
Ranoidea xanthomera rūšis poravimosi metuamplekso (Amplexus) būsenoje, kuomet patinėlis apvaisina kiaušinėlius
Varliagyvių dauginimosi organai,patelių –kiaušidės,patinų –sėklidės. Beveik visų beuodegių ir daugumos uodegotųjų varliagyvių apvaisinimas išorinis, daugumos bekojų varliagyvių – vidinis. Varliagyviai dauginasivandenyje. Nedidelė dalis varliagyvių rūšių yra gyvavedės. Dauguma jų išleidžiaikrus irspermatozoidus į vandenį, kur vyksta išorinisapvaisinimas.Kiaušialąstę dengia drebutinis dangalas. Išsiritusios varliagyviųlervos vadinamosbuožgalviais.