原蹄兽的模式种Phenacodus primaevus是相对细小及较轻盈的有蹄动物,脚上有五趾,像现今的貘般是趾行的。中趾最大,连同毗连的二趾承托著身体大部份的重量。这三趾有蹄,呈现了奇蹄目及一些已灭绝的有蹄类的三趾型。它的头颅骨细小,脑部更为细小。它的拱背、强壮的腰椎、长而有力的尾巴及相对柔弱的前部都显示它是原始食肉目的亲属。所有的肢骨都是分离的,腕骨及踝骨并非交替的,即上排是直接的位于下排之上。整套44颗牙齿都发展良好,而上臼齿有6个较短的齿冠,或称为低冠齿型,两个在内,两个在中,两个在外,是标准的原始丘状齿结构。原蹄兽是适合行走及草食性,亦有可能是肉食性的。