Как и у других буревестникообразных, у представителей этого семейства имеются два трубообразных отверстия на верхней части клюва, через которые они выделяют морскую соль и желудочные соки. Клюв длинный и крючкообразный с острым концом и очень острыми краями. Это помогает лучше удерживать скользкую добычу, например рыбу.

Величина буревестниковых сильно колеблется. Самым малым видом является малый пуффин, длина которого составляет 25 см, размах крыльев — 60 см, а масса всего 170 г. Большинство видов не намного крупнее его. Исключением является лишь гигантские буревестники, напоминающие небольших альбатросов. Они могут достигать величины до 1 м, размаха крыльев до 2 м и веса до 5 кг.

Оперенье у буревестниковых белого, серого, коричневого или чёрного цвета. Все виды выглядят довольно неприметно, а некоторые так схожи друг с другом, что различить их очень трудно. Видимого полового диморфизма у буревестниковых не наблюдается, за исключением чуть меньшей величины у самок.

Все буревестниковые умеют очень хорошо летать, но в зависимости от вида имеют разные стили полёта. Их лапы развиты очень слабо и расположены далеко сзади. Они не позволяют даже стоять и находящийся на суше буревестник должен дополнительно опираться на грудь и крылья.

За исключением брачного сезона буревестниковые проводят всю свою жизнь на море и приспособлены даже к самым тяжёлым погодным условиям. Их пищей являются маленькие рыбы и беспозвоночные морские животные, плавающие вблизи поверхности воды. Буревестниковые гнездятся, как правило, около побережья, нередко на крутых скалах или грудах камней. Они откладывают одно единственное яйцо с белой скорлупой, которое в соотношении с величиной самой птицы необычайно большое. Период насиживания длится от 40 до 60 дней. У малых видов вылупившийся детёныш начинает летать уже спустя 50 дней, у более крупных видов первый полёт в среднем происходит спустя 120 дней.