バージェス頁岩生物群のメンバーで ⁴⁾、カンブリア紀の不思議な動物の中でも、最も有名で、最も人気があるのではないだろうか。カンブリア紀中期の三葉虫も齧ってしまう捕食者と言われている^{2), 4)}。

アノマロカリスは放射歯目に分類されており、真節足動物ステムグループに入ると考えられてる ^{2), 4), 5), 7)}。現在のところ、アノマロカリス属には、代表種のAnomalocaris canadensis ²⁾の他に、中国雲南省澄江化石層からのA. saron ^{4), 7)}やオーストラリア南部カンガルー島Emu Bay頁岩からのA.briggsi ²⁾などが知られている。

頭部には、その象徴的な構造である1対の前方付属肢を持ち、背側の側方から伸びた太い柄の先に比較的大きく丸い1対の複眼がついている ⁴⁾。腹側には細い板状構造が放射状に配列して開口部を囲む丸い口があるが、細い板状の構造は三方が大きく長い形状をしている ^{2), 3)}。頭部背側には、眼柄の間に板状構造があることがわかった ^{3), 7)}。これは、同じアノマロカリス類のフルディアなどが保有する頭部背甲と相同の構造と思われる。

胴体は体節に分かれ、少なくとも11の側方に伸びるヒレ状の構造（フラップ）がついている。このフラップにはセタル・ブレード（細く槍の穂先のような構造が多数並んだもの）と呼ばれる鰓と考えられる構造が付随している ^{2), 3), 4)}。後端部は、中央1枚と上方に伸びる3対の羽根からなる尾鰭（尾扇）となっている ^{3), 4)}。

体長は大きいもので1mに達すると言われているが、よい保存状態で見つかっている全身標本などは、25cm程度である ⁴⁾。

アノマロカリスは棘のついた前方付属肢を持ち、大きな体で、泳ぎに適した側方フラップを持っており、その形態から、カンブリア紀生態系の頂上に立つ活動的な捕食者であることがうかがえる ²⁾。さらに、カンブリア紀の三葉虫の中に傷ついたものが見つかっていたり、大きな糞の化石に三葉虫の断片が含まれていることから、アノマロカリスの仕業と考えられている ^{2), 4)}。

体側方のヒレは、連続的に波打たせることで、遊泳は得意だったと思われる。また、そういった動きが付随する鰓を通してのガス交換にも有効だったと思われる ⁴⁾。

尾鰭についての流体力学的研究から、急転回や小さな半径での転回が可能だったらしく ⁶⁾、体の柔らかな小型の動物にとっては、やはり出会いたくない相手であったろう。

しかし、上述のように、通常見られる個体は体長数十cm程度である。口器は石灰化しておらず、摩耗の跡もない。三葉虫を噛み砕くことができなかったようにも思われ、脱皮したての三葉虫や柔らかな体の動物を食べていた可能性もある ^{2), 4)}。

オルドビス紀のアノマロカリス類の中には、体長2mを越えるにも関わらず、濾過食であると考えられるものもあり ⁵⁾、カンブリア紀のアノマロカリスの中にもそのような種がいた可能性はあるのではないだろうか。

この種は、尾部終端に叉状構造を持っている ¹⁾。

最近 ⁸⁾、Anomalocaris saronは、ラディオドンタ（Order Radiodonta、放射歯目）のタミシオカリス科（family Tamisiocarididae）に新設されたホウカリス属( Houcaris）への再割当てが提案された。したがって、ここでは、Anomalocaris saronとしての展示をAnomalocaris sp.（アノマロカリスの一種）に変更した（2022年1月31日）。