Pallokalat ovat normaalitilassaan peniksennuijan muotoisia. Niiden pienet peniksetevät törröttävät sivuille, ja selkäevä puuttuu kokonaan. Monien lajien pintaa peittävät pienet piikit, kuitenkin paljon lyhyemmät kuin [[siilikalat|siilikaloilla]]. Pää on iso, ja silmät sijaitsevat kaukana toisistaan. Monet lajit osaavat liikuttaa silmiään. Pallokaloilla ei ole suomuja eikä varsinaisia kiduskansia; [[kidukset]] ovat pehmeät aukot lähellä rintaeviä, ja hampaat ovat sulautuneet neljäksi kovaksi levyksi. Pallokalat liikkuvat yleensä vispaamalla rintaeviään ja heilauttavat pyrstöään vain syöksähtäessään pakoon tai ruoan kimppuun.<ref>{{Verkkoviite | Osoite = http://animal-world.com/encyclo/fresh/Puffers/Pufferfish.php#Description | Nimeke = Puffers ~ Pufferfish | Tekijä = | Tiedostomuoto = | Selite = | Julkaisu = | Ajankohta = | Julkaisupaikka = | Julkaisija = Animal World | Viitattu = 15.3.2009 | Kieli = {{en}} }}</ref> Rintaeviensä avulla ne kykenevät uimaan myös taaksepäin.<ref>Ralph s.5</ref>
Eräillä pallokalalajeilla on vähemmän selkänikamia (16) kuin millään muulla kalalajilla. Nikamien pieni määrä tekee niiden liikkumisesta erikoista, ja tämän on ajateltu selittävän, miksi niille on kehittynyt puolustusmenetelmiä kuten myrkky, piikit ja pullistuminen.<ref>Berra, s. 503</ref>
