Radiodonta se distingue principalmente por sus apéndices frontales altamente especializados, estructuras segmentadas y esclerotizadas que variaban enormemente entre especies y que desempeñaban funciones diversas: captura de presas, tamizado de sedimentos o filtración de partículas. Radiodonta incluye a los primeros grandes depredadores conocidos del registro fósil, como Anomalocaris canadensis, pero también a filtradores gigantes como Aegirocassis benmoulai y a tamizadores de sedimentos como Hurdia victoria o Peytoia nathorsti. La palabra Radiodonta proviene del latín radius (“rayo”, en referencia a la forma radial de las placas dentales) y del griego odoús (“diente”), aludiendo a la disposición radial del cono oral que rodea la boca, aunque esta estructura no está presente en todas las especies de Radiodonta.

El diagnóstico original formulado en 1996, describe a los radiodontos como artrópodos alargados, con simetría bilateral y cutícula no mineralizada, más robusta en las mandíbulas y garras. Radiodonta presenta un cuerpo dividido en dos tagmas: una región cefálica sin segmentación externa, con un par de apéndices frontales preorales, ojos prominentes y un cono oral ventral con dientes radiales; y un tronco metamérico con alrededor de 13 segmentos, cada uno con lóbulos laterales natatorios y estructuras branquiales. El tronco de Radiodonta podía terminar en una cola prominente de tres partes. Algunas especies de Radiodonta poseían extremidades troncales gnatobásicas, lo que sugiere una diversidad funcional notable.

En 2014 fue definido filogenéticamente como el clado que incluye cualquier taxón más cercano a Anomalocaris canadensis que a Paralithodes camtschaticus. En 2019 se redefinió morfológicamente como animales con un complejo cefálico compuesto por un elemento central H y dos elementos laterales P, apéndices frontales con enditos provistos de espinas auxiliares, aletas anteriores reducidas o bandas de laminillas setales y un tronco que se estrecha marcadamente desde el cuello hasta la cola. Radiodonta incluye especies que alcanzaban longitudes típicas de 30 a 50 centímetros, aunque el radiodonto más grande conocido es Aegirocassis benmoulai, del Ordovícico, que podía superar los dos metros. En el extremo opuesto, un juvenil de Lyrarapax unguispinus medía solo 18 milímetros, lo que demuestra la enorme variabilidad de tamaño dentro de Radiodonta.

El cuerpo se divide en cabeza y tronco. La cabeza de Radiodonta consiste en un único segmento corporal, el somito ocular, cubierto por un complejo de escleritos cefálicos formado por un elemento H central y dos elementos P laterales. Radiodonta poseía apéndices frontales articulados y esclerotizados, con enditos ventrales provistos de espinas auxiliares, cuya morfología variaba entre especies y constituye uno de los rasgos más importantes para su identificación. La boca de Radiodonta se situaba ventralmente y estaba rodeada por un cono oral formado por placas dentales radiales, que podían presentar simetría trirradiada o tetrarradiada según el género. En algunos húrdidos, Radiodonta presentaba filas adicionales de placas dentales internas.

Los escleritos cefálicos de Radiodonta variaban según la familia: pequeños y ovoides en anomalocarídidos y amplectobelúidos, pero grandes y robustos en húrdidos, reflejando diferencias en estilo de vida y locomoción. Radiodonta poseía dos ojos compuestos pedunculados situados entre las regiones posteriores de los elementos H y P, lo que sugiere una visión bien desarrollada.

El tronco de Radiodonta estaba formado por numerosos segmentos que se estrechaban hacia la cola. Cada segmento llevaba un par de lóbulos ventrales natatorios, ligeramente superpuestos, y en algunas especies un conjunto adicional de lóbulos dorsales. Estas aletas podían presentar estructuras internas como “rayas de refuerzo” o “varillas transversales”. En la región del cuello, Radiodonta tenía aletas reducidas, y en algunos húrdidos aparecían estructuras similares a gnatobases utilizadas para manipular alimento. Sobre la superficie dorsal de cada segmento, Radiodonta presentaba bandas de laminillas setales, interpretadas como branquias. El tronco podía terminar en un abanico caudal compuesto por láminas, cercos largos o una estructura terminal roma.

En algunos fósiles de Radiodonta se han preservado músculos, sistema digestivo y sistema nervioso. Radiodonta poseía músculos laterales bien desarrollados conectados a los lóbulos ventrales, un sistema digestivo con un intestino anterior y posterior ensanchados y un intestino medio con seis pares de glándulas digestivas. El cerebro de Radiodonta estaba compuesto por un único protocerebro, del que surgían los nervios de los apéndices frontales y de los ojos. Detrás del cerebro, Radiodonta tenía un par de cordones nerviosos ventrales no fusionados.

Radiodonta era un nadador activo, con aletas ventrales musculosas que generaban un movimiento ondulante similar al de rayas y sepias modernas. Los lóbulos dorsales y el abanico caudal ayudaban a dirigir y estabilizar la locomoción. Algunas especies de Radiodonta, como Cambroraster, tenían adaptaciones para un estilo de vida nectobentónico, con escleritos cefálicos en forma de cúpula que recuerdan al caparazón de un cangrejo herradura.

Radiodonta desarrolló estrategias de alimentación muy diversas. Los depredadores raptoriales como Anomalocaris y los amplectobelúidos utilizaban sus apéndices frontales para capturar presas ágiles. Los tamizadores de sedimentos como Hurdia y Peytoia tenían enditos dentados que formaban una cesta para rastrillar el fondo marino. Los filtradores como Tamisiocaris y Aegirocassis poseían espinas auxiliares densas y flexibles capaces de filtrar partículas de hasta 0,5 mm. Otros radiodontos, como Caryosyntrips, tenían apéndices frontales con superficies opuestas que funcionaban como tijeras para cortar presas.

Los conos orales de Radiodonta también variaban según la dieta: conos trirradiados pequeños para presas nectónicas en Anomalocaris, y conos tetrarradiados grandes para presas bentónicas en Hurdia y Peytoia. Esta diversidad refleja la extraordinaria radiación adaptativa de Radiodonta.

Los análisis filogenéticos sitúan a Radiodonta, junto con los opabínidos, como artrópodos de tallo en la base de los deuterópodos, un clado que incluye a los euartrópodos y a otros artrópodos de tallo superior. Radiodonta comparte con estos grupos rasgos como ojos compuestos pedunculados, glándulas digestivas y apéndices troncales formados por elementos dorsales y ventrales. Radiodonta se diferencia de los opabínidos por poseer apéndices frontales articulados y un esclerito dorsal similar al de los euartrópodos.

Los taxones más cercanos a Radiodonta son los “lobópodos con branquias”, como Pambdelurion y Kerygmachela, que comparten lóbulos laterales, glándulas digestivas y apéndices frontales protocerebrales, aunque sin artropodización. Más basales aún son los lobópodos sibéridos como Megadictyon y Jianshanopodia. Estos grupos intermedios muestran cómo Radiodonta surgió de un linaje de lobópodos parafiléticos dentro del grupo total Arthropoda.

Radiodonta fue tradicionalmente incluido en una sola familia, Anomalocarididae, pero desde 2014 se reconocen cuatro familias: Anomalocarididae, Amplectobeluidae, Tamisiocarididae y Hurdiidae. La monofilia de Hurdiidae está bien apoyada, mientras que la de Amplectobeluidae es más incierta. Radiodonta incluye géneros como Anomalocaris, Peytoia, Hurdia, Amplectobelua, Laminacaris, Titanokorys, Aegirocassis, Lyrarapax y Caryosyntrips, entre muchos otros.

Radiodonta, con su diversidad anatómica, su papel ecológico dominante y su importancia evolutiva, es uno de los grupos más fascinantes del Paleozoico temprano y una ventana esencial para comprender el origen de los artrópodos modernos.