Caracterul specific al dipterelor este faptul ca au doar o singura pereche de aripi - cele mezotoracice. Aripile metatoracice s-au redus si s-au transformat in organe senzoriale denumite balansiere, al caror rol este de a asigura echilibrarea insectei in timpul zborului. Dipterele sunt insecte de talie mica si medie, putine specii avand talie mare. Capul dipterelor este prevazut cu o pereche de ochi compusi foarte mari, ce pot acoperi o mare parte a acestuia la multe specii. Pe vertex sunt situati trei oceli. Antenele sunt de doua tipuri - normale, alungite si aristate.
Acest de-al doilea tip caracterizeaza dipterele brahicere si se caracterizeaza prin faptul ca antena este foarte scurta, formata din trei articole principale, cel de-al treilea articol, masiv, voluminos si alungit inferior - arista - purtand un par masiv, uneori articulat. Inferior, capul poarta aparatul bucal, care are adaptari legate de diferite moduri de hranire - la unele specii piesele bucale ale unui fost aparat bucal masticator se alungesc si devin o trompa intepatoare, in vreme ce la altele aparatul bucal se modifica radical, devenind o trompa aspiratoare, caractertistica.

Toracele este masiv, cu protoracele redus si mezo si metatoracele fuzionate. Aripile anterioare sunt bine dezvoltate, alungite, cu nervatiunea redusa. Inferior, dincolo de campul jugal, se observa doua formatiuni alare noi - scvama si allula, primul dintre acestea protejand balansierele. Aripile posterioare, sunt reduse mult si au aspect maciucat. Baza lor, latita ca si extremitatea, poarta un mare numar de structuri senzoriale; in timpul zborului, balansierele se misca totdeauna in contratimp cu aripile, iar impulsurile nervoase au rolul de a informa AZin permanenta insecta de pozitia in zbor.

Indepartarea balansierelor face ca dipterele sa aiba un zbor dezordonat iar unele specii nu mai zboara deloc. Picioarele sunt prevazute pe ultimul articol cu doua ghiare si cu formatiuni adezive de tipul empodiilor, aroliilor si pulvilelor. La unele specii picioarele sunt lungi si subtiri, adaptate la deplasarea in vegetatia inalta, iar la altele sunt scurte si masive, adaptate la mers si alergat. Abdomenul este format din noua sau unsprezece segmente, putand fi alungit sau voluminos, uneori turtit dorso-ventral.

Ultimul segment poarta o pereche de cerci mici uniarticulati si cu doi stili. La femelele unora din speciile de brahicere ultimele segmente abdominale se pot telescopa formand un ovopozitor. Larvele dipterelor sunt apode, de doua tipuri: cu capul bine diferntiet - eucefale, si cu capul involuat - acefale, in acest din urma caz observandu-se doar mandibulele functionale. Multe specii de diptere au larve acvatice, motiv pentru care acestea isi dezvolta sisteme de respirat caracteristice, cum sunt branhiile spiraculere de la larvele de simulide sau hemobranhiile larvelor chironomidelor.