形態特徵
水熊蟲它們由頭部，四個體節，被幾丁質構成的角質層覆蓋。四對腳，末端有爪子，吸盤或腳趾。由長長的細胞組成的肌肉因應體節而分布。口前有兩向前突出，一個用於刺進食物，另一個則是吸收工具。前腸有很多成對腺體，薄薄的食道連線中腸。在兩個目的水熊蟲中腸和末腸之間有馬氏管，專司體內的滲透壓平衡。
神經系統的構成：咽上下神經節，其中咽下神經節和腹部四個神經節鏈式相連。體腔中的細胞負責儲存。水熊蟲沒有循環系統和呼吸系統。
緩步動物通常是雌雄異體。它們的性腺是次體腔（事實上，所有的節肢動物都是這樣）的殘留物，是不成對的囊狀器官，或者是在肛門前向外開口，或者是向終腸開口。卵子並不需要事先受精就可以被排出體外。
緩步動物研究史
物種發現
水熊蟲從此直至今天，人們對緩步動物在動物分類中的位置，形態學，生活方式，組織學以及其隱生性的研究興趣有增無減。
分類研究
1851年Dujardin認為緩步動物是一種原本生活在海洋里的生物，這是緩步動物的分類的第一步。
1907-1909年Murray在不列顛-南極探險中收集到多種緩步動物的樣本。使得緩步動物的種類在很短的時間內上升到了25種。
1928年圖靈為緩步動物建立了一個新目。
1851年Dujardin根據它們具有和線蟲動物相似的咽，而認為緩步動物是線蟲動物的近親。而1896年海克和1909年裡希特斯則認為它的近親應該是節肢動物。
1929年根據當時組織學的證據人們將它劃為節肢動物下的綱。
1953年，有技術基礎去測量緩步動物正常和隱生狀態下的氧氣消耗量。
1968年科學家通過電子顯微鏡觀察到緩步動物的儲存細胞。
1972年拉馬佐蒂的專著列舉了413種緩步動物。
1974年借拉馬佐蒂75大壽之際在義大利城市帕蘭扎舉行了第一屆國際緩步動物論壇。
1851年Dujardin認為緩步動物是一種原本生活在海洋里的生物，這是緩步動物的分類的第一步。1907-1909年Murray在不列顛-南極探險中收集到多種緩步動物的樣本。使得緩步動物的種類在很短的時間內上升到了25種。1928年圖靈為緩步動物建立了一個新目。
水熊身體結構但緩步動物在動物界中的位置在Doyères的著作中並沒有被提及。1851年Dujardin根據它們具有和線蟲動物相似的咽，而認為緩步動物是線蟲動物的近親。而1896年海克和1909年裡希特斯則認為它的近親應該是節肢動物。但大部分的專家卻認為應是節肢動物。1929年根據當時組織學的證據人們將它劃為節肢動物下的綱。到了1953年，人們終於可以有技術基礎去測量緩步動物正常和隱生狀態下的氧氣消耗量。1968年科學家通過電子顯微鏡觀察到緩步動物的儲存細胞。1972年拉馬佐蒂的專著第二版出版，列舉了413種緩步動物。
1974年借拉馬佐蒂75大壽之際在義大利城市帕蘭扎(Pallanza)舉行了第一屆國際緩步動物論壇。
米勒研究
1785年米勒(O.F.Müller)對這種動物作了深入的觀察。他嘗試將緩步動物歸入動物演化樹中並且把它歸入壁虱屬。米勒所使用的學名Acarusursellus被林奈寫到了他的《自然分類》中。1834年舒爾策發現了有名的Macrobiotusbufelandi。該名字來源於柏林醫生Hufeland，他著了一本有關長壽術(德語：Makrobiotik)的書叫《延年益壽之藝術》。相對於斯巴蘭扎尼的“復活”，舒爾策認為緩步動物在缺水後再次接觸到水時，是“甦醒”過來了。但他的看法並不是得到很多的認同。他同時代的愛亨伯格則認為，缺水時，緩步動物能分泌一種物質，在裡面緩步動物不但能度過困難時期，而且能繁衍後代。數年後“醒過來”的只是它的後代。更有人認為那是一種自然發生(generatiospontanea)。對緩步動物形態，系統分類和生理研究有著最深遠影響的貢獻當屬法國人Doyères所寫的書《Mémoire surles Tardigrades》(1840-1842年)。他強調了緩步動物在慢慢失水的環境中“復活”的能力。這和當時另一種觀點相衝突，就是認為，沒有任何預防措施可以阻止完全脫水的動物的死亡。1859年巴黎生物協會最終通過一份超過100頁的鑑定形成定論，就是Doyères的意見是對的。新的問題是，在這種脫水環境中，緩步動物的新陳代謝究竟只是變慢了還是停止了。20世紀初，耶穌會神父拉門(G.Rahm)通過緩步動物還能度過低溫（絕對零度）環境的現象認為，新陳代謝是停止了。1922年鮑曼通過對脫水隱生的形態和生理方面的研究，再次捍衛了這一觀點。
生存環境
電鏡下的水熊蟲,水熊蟲在乾燥狀態或環境惡化時，身體會縮成圓桶形自動脫水靜靜地忍耐蟄伏（隱生現象），此時會展現驚人的耐力。生命力超強，能在冷凍、水煮、風乾的狀態下存活，甚至能在真空中或者放射性射線下存活。
生命力實驗
冷凍：-200攝氏度能夠存活若干天，-272攝氏度能夠存活2分鐘。
高溫：181度高溫下存活2分鐘。
放射能：在5700格雷強度的放射線下存活良好。(1格雷放射線相當於5000台胸透儀的放射強度，10~20格雷強度的放射線就能輕易殺死人類或者地球上大部分的動物。)
真空：在真空中依然能存活下來。
壓力：可以經受住600兆帕斯卡的壓力，最深的馬里亞納海溝水壓的6倍也無法把它壓扁。
219世紀20年代，德國佛萊堡大學的拉姆把處在隱生現象的水熊蟲分別放在150度(只有厭氧菌跟水熊蟲才能處在如此高溫下)和零下200度(接近絕對溫度)的環境，結果發現不論在什麼情況下，只要恢復常溫並給予水分，水熊蟲就會復活並再度開始緩慢地步行。
日本神奈川大學科學家在研究中發現，水熊蟲能身處6億帕斯卡的壓力下而安然無恙，這一壓力為大氣壓的6000倍，是絕大多數生物、包括細菌所能承受的壓力極限的兩倍。
有研究報告指出，把收藏在博物館達120年的苔蘚類標本添加水分後，其中的水熊蟲又恢復活動狀態。
水熊蟲這種生物比蟑螂還強，科學家曾經在鹽礦中發現以冬眠了數千年的水熊蟲，給予水分和營養後，能夠醒過來並繼續正常的生理活動。
2016年1月17日，據報導稱，日本國家極地研究所的科學家們成功復活了冰凍30年的緩步動物(俗稱“水熊蟲”)。這些緩步動物是1983年在南極洲（Antarctica）發現的。這項研究發表在近期出版的《低溫生物學》（Lowtemperaturebiology）雜誌上。
據報導，科學家們成功地將一個卵子和一個活體動物復活。兩星期後，這個活體動物開始移動並吃食。這個卵子又產了另外19個卵子（Egg），其中孵化成功的有14個卵子（Egg）。研究者稱，這些孵化出的新生幼仔並無缺陷和異常。
生存能力
緩步動物門具有全部四種隱生（Cryptobiosis）性（即低濕隱生Anhydrobiosis、低溫隱生（Cryobiosis）、變滲隱生（Osmobiosis）及缺氧隱生（Anoxybiosis）），能夠在惡劣環境下停止所有新陳代謝。緩步動物也因此被認為是生命力最強的動物。在隱生的情況下，一般可以在高溫（151°C）、接近絕對零度（-273.15°C）、高輻射、真空或高壓的環境下生存數分鐘至數日不等。曾經有緩步動物隱生超過120年的記錄。低濕隱生
水熊蟲缺氧隱生
缺氧隱生發生於緩步動物周遭液體含氧量低於一個閾值。開始的時候緩步動物先收縮，但後來就會伸展到最大狀態，同時也是窒息狀態，而且它們已沒有能力排出進入體內的水分。一些種類能在缺氧狀態下存活五天。缺氧隱生時緩步動物的新陳代謝狀態不明。低溫隱生
低溫就會引起低溫隱生。緩步動物能先被冷凍再經解凍而復甦，而且不會對身體造成損壞。1975年Crowe將活動狀態的Macrobiotus areolatus放到2毫升-20°C的水中。所有實驗動物立刻進入小桶狀態。在4°C的水中解凍只需要一分鐘。80%的動物成功甦醒。
變滲隱生
變滲隱生還沒有很好的被觀察到。變滲隱生是因為環境的滲透壓升高引起的。Macrobiotus bufelandi在0.4%的鹽溶液中仍然能活動。在15%的鹽溶液中它會在9秒之內進入小桶狀態。Echiniscoides sigismundi在淡水中會窒息，但若在三天內將它重新放到海水中，它就會甦醒過來。
胞囊形式
在包囊中渡過困難時期並不算是隱生的一種。
在苔蘚和
乾草間生活的，特別是淡水生的種類能夠通過這種胞囊的形式渡過困難時期。在這種狀態下緩步動物會縮小成只有原來20%到50%的體積,降低新陳代謝甚至分
解部分器官。該過程伴隨有三次連續的蛻皮，結束的時候，動物就會被多層角質層外殼所包繞。在這種狀態下緩步動物能存活一年。當環境改變回來，該個體能在6
到48小時內脫殼而出。
胞囊的形成只會在水中發生。它遠不如小桶狀態那樣具抵抗能力，而且其水分含量也決定了其不具有抗高溫能力。
生存狀況
水熊研究人員稱，和微生物細菌耐輻射奇球菌一樣，緩步類動物肯定也有一種細胞機理——可以修復輻射的傷害，或者直接抵禦太陽輻射。榮松說，“在遭受太陽輻射的時候，沒有數據顯示緩步類動物的體內在發生變化。所以，我們不知道太陽輻射對它們的傷害有多大，它們又是怎樣修復這些傷害的。”
實驗表明，至少有一些動物可以在嚴酷的太空環境下毫無屏障地存活。在這個“超級堅強”動物的名單上，還包括輪蟲類、線蟲類(蛔蟲)、可抗乾燥的昆蟲幼蟲，還有甲殼類如鹽水蝦。科學家發現，所有的這些“超級動物”都和緩步類動物一樣，具備高度抗乾燥的能力。太空中的水熊一部分緩步類動物賴以生存的地衣類植物也可以在太空環境下生存。榮松說，“如果保護這些緩步類樣本遠離太陽輻射，它們可以在太空中存活幾年。但是問題是，飛
船進出大氣層時會產生巨大的噴射力，這些樣本也受到了影響。”飛船進出太空大氣層產生的灼熱感和一個石塊進出行星大氣層產生的摩擦大致相當。
星際旅行可能會花費幾百萬年的時間，人類並沒有能力進行如此長期的實驗。但是，至少有一部分緩步類動物在星際旅行最開始的10天裡可以完好地生存。測驗緩步類動物生存能力的真正問題是尋找一個合適的環境。榮松說，“只要找到一個比太空溫和一些的環境，緩步類動物就可能繁殖、生存。”
太空實驗
瑞典克里斯蒂安斯特大學的伊格瑪及其同事認為，如果地球上有動物能夠在太空惡劣環境下生存，緩步動物當是首選。因此在2013年9月，他們選擇了兩種緩步動物R.coronifer和小斑熊蟲，在乾粉狀態下放入歐空局BioPan－6太空艙，並將其送入了太空軌道，進而觀察這種生物在太空中會有什麼表現。
這些緩步動物在太空中，經過10天暴露在輻射、真空及低溫條件下。結果發現，R.coronifer無法在紫外照射的條件下生活，科學家認為這可能是DNA受損所致。不過，有3個小斑熊蟲樣本卻未受影響。在濾去紫外線的條件下，這些經過惡劣太空條件考驗的小動物同對照樣本一樣，可排卵，並可脫殼成活。該結果發表於本周的《當代生物》雜誌。
該結果表明，地球生物的適應能力非常強。而此前，人類僅知苔蘚和細菌可在真空和宇宙輻射下生存。雖然緩步動物可在地球極其乾燥的條件下生存，但太空的條件極端惡劣。如地球海平面大氣壓為十萬帕斯卡，而在地球低軌道，大氣壓低於地球大氣壓近10億倍。在這種條件下，幾乎沒有水分子可以保留在體太空中的水熊內。
科學家試圖通過這個實驗，來了解地球生物能否在星際旅行時生存，並希望掌握哪些生物能搭乘太空船，進而導致其他星球被地球生物所污染。德國太空生物學家戈達認為，緩步動物能在極端條件下生存的能力對人類移居其他星球十分重要。但他認為，本次實驗結果尚無法了解動物是如何在惡劣環境下發育和繁殖的。而伊格瑪則認為，緩步動物搭乘太空船去污染火星的可能性非常小，因為緩步動物需要食物。她認為最可能搭便車到火星去的可能會是苔蘚或細菌。科學家還不清楚，緩步動物能抵抗紫外輻射的原因。他們推測這可能與其在缺水後能夠復活的能力有關。
生活環境
水熊在乾燥狀態或環境惡化時，身體會縮成圓桶形自動脫水靜靜地忍耐蟄伏﹝隱生現象cryptobiosis﹞，意思是﹝潛在的生命﹞，此時會展現驚人的耐力。
在1920年代，德國佛萊堡大學的拉姆把處在隱生現象的水熊分別放在150度(只有厭氧菌跟水熊才能處在如此高溫下)和零下200攝氏度的環境，結果發現不論在什麼情況下，只要恢復常溫並給予水分，水熊就會復活並再度開始緩慢地步行。
除溫度外，水熊對真空的耐力也是超強。在百萬分之一毫米汞柱的近真空狀態下(接近太空的環境)，水熊也能保持蟄伏存活，只要恢復常溫並給予水分，水熊就會復活並再度開始緩慢地步行。
水熊亦能承受57萬侖琴(人類在這種強度的放射線下,不到幾秒就會死亡)。
處在PH值為1的強酸以及PH值13的強鹼下，水熊照樣沒事，人類則是被溶化連骨頭都沒剩下來。可在微波爐活上非常長的時間，人類在相同強度的微波下,不到1分鐘就會被烤熟了.有些研究報告也指出，把收藏在博物館達120年的苔蘚類標本添加水分後，其中的水熊又恢復活動狀態。
水熊這種生物比蟑螂還強,科學家曾經在鹽礦中發現已冬眠了數千年的水熊，他們給予它水分和營養後,它竟然能夠醒過來並繼續正常的生理活動。
