Pambdelurion era un organismo nectónico, es decir, un nadador activo que se desplazaba por la columna de agua, aunque su morfología sugiere que también podía interactuar con el sustrato marino. Carecía de ojos, lo que indica que dependía de otros sentidos para orientarse y alimentarse, y su anatomía lo sitúa como un pariente cercano de los anomalocarídidos, junto con su género hermano Kerygmachela. Esta relación es importante porque los anomalocarídidos representan algunos de los depredadores más emblemáticos del Cámbrico, y Pambdelurion ayuda a comprender cómo evolucionaron estos linajes tempranos.

Se estima que Pambdelurion medía alrededor de 4,5 centímetros de longitud, lo que lo convierte en un radiodonto pequeño en comparación con gigantes como Anomalocaris o Titanokorys. A pesar de su tamaño reducido, poseía un par de grandes miembros anteriores muy similares a los utilizados por los anomalocáridos para capturar presas. Estos miembros estaban formados por una serie de segmentos, y cada uno de ellos llevaba una fila de finas espinas flexibles que se correspondían con cada segmento del apéndice. Esta disposición sugiere que los apéndices funcionaban como estructuras filtradoras o como peines especializados capaces de retener partículas o pequeños organismos suspendidos en el agua. A diferencia de Kerygmachela kierkegaardi, su pariente más cercano, Pambdelurion poseía una boca relativamente grande, aunque no parece haber tenido superficies robustas para morder, como la boca circular y dentada de Anomalocaris. Esto indica que su alimentación no se basaba en desgarrar presas grandes, sino en capturar partículas más pequeñas o animales diminutos.

El cuerpo de Pambdelurion estaba compuesto por 11 pares de lóbulos laterales, estructuras laminares que probablemente funcionaban como aletas para la natación, permitiendo al animal desplazarse mediante movimientos ondulatorios coordinados. Además, poseía 11 pares de lobopodios relativamente grandes, apéndices blandos y cilíndricos similares a los de los lobopodios modernos, como los onicóforos. La presencia simultánea de lóbulos natatorios y lobopodios sugiere que Pambdelurion era un organismo versátil, capaz tanto de nadar como de interactuar con el fondo marino. Ninguno de los especímenes fósiles muestra indicios de cercos posteriores, cola o aletas terminales, lo que indica que su locomoción dependía principalmente de los lóbulos laterales y de los movimientos del cuerpo.

La ausencia de estructuras posteriores especializadas no solo indica que Pambdelurion no era un nadador rápido de aguas abiertas, sino que también sugiere una estrategia de alimentación alternativa. En lugar de perseguir activamente a sus presas, como hacían los anomalocarídidos depredadores, Pambdelurion podría haberse anclado al sustrato utilizando sus lobopodios y haber permitido que las corrientes de marea fluyeran a través de sus apéndices filtradores. Las espinas finas y flexibles de sus miembros anteriores habrían actuado como filtros en forma de peine, atrapando plancton y materia orgánica suspendida en el agua. Este comportamiento sugiere que Pambdelurion era un planctívoro, un organismo que obtenía su alimento filtrando partículas diminutas del agua, una estrategia muy distinta a la de sus parientes depredadores.

La combinación de características de Pambdelurion —sus apéndices filtradores, sus lóbulos natatorios, sus lobopodios y su boca relativamente grande pero no adaptada a la depredación activa— lo convierte en un organismo clave para comprender la diversidad ecológica de los radiodontos y la evolución temprana de los artrópodos. Su anatomía representa un punto intermedio entre los radiodontos depredadores clásicos y los lobopodios más primitivos, lo que sugiere que los radiodontos exploraron una amplia variedad de estrategias alimentarias y modos de vida durante el Cámbrico. Pambdelurion demuestra que no todos los radiodontos eran depredadores voraces; algunos, como él, se especializaron en la filtración pasiva, aprovechando las corrientes marinas para obtener alimento sin necesidad de perseguir activamente a sus presas.