Hmyz je druhově nejpočetnější skupinou živočichů, dle odborných odhadů se počet hmyzích druhů na Zemi pohybuje v rozmezí od dvou do třiceti milionů. Druhově nejpočetnějšími lokalitami jsou tropické deštné lesy, kde do dnešních dnů bylo prozkoumáno zhruba jen deset procent tamního společenství organismů a z toho jen jedno procento bylo důkladně popsáno. Co se týče hmyzu, jsou nám stále neznámé tisíce, možná statisíce nových druhů. Hmyz osídlil prakticky veškeré suchozemské i sladkovodní oblasti Země. Pouze v mořích je jeho zastoupení téměř bezvýznamné. Tento prostor již dříve osídlili fylogeneticky (vývojově) starší členovci, především korýši. Volným prostorem tak zůstaly souš a sladké vody a právě tohoto prostoru se před 500 miliony let úspěšně zmocnil hmyz. Jeho mimořádná schopnost přizpůsobit se nejrůznějším podmínkám prostředí vedla k vytvoření neuvěřitelně obrovského množství odlišných životních forem, takže si lze dnes jen stěží představit nějaké stanoviště nebo ekologickou lokalitu (přesné místo výskytu určitého druhu fauny či flóry), kterou by hmyz neovládl. Lze ho nalézt na horských ledovcích, v Arktidě i v Antarktidě, v tropických pralesích, kde je největší bohatství jeho forem, stejně jako i v nejsušších podmínkách pouští, ve vodních tocích a jezerech, v jeskyních a je i součástí tzv. vzdušného planktonu, jenž je tvořen miliony členovců unášených za vhodných klimatických podmínek vzdušnými proudy v několikakilometrových výškách nad zemským povrchem. Celkové množství všech hmyzích jedinců je nepředstavitelné, hmotnost všech jedinců na Zemi by výrazně převyšovala hmotnost celého lidstva. A ať chceme nebo ne, jedno je jisté. Hmyz nežije vedle nás, ale my žijeme vedle něj.

Růst hmyzu v průběhu vývinu jedince (ontogeneze), probíhá odlišně od růstu obratlovců nebo měkkýšů. Vnější kostra tvořená pevnou kutikulou (vnější tělesná schránka) neumožňuje plynulý růst jedince. Vývin proto probíhá v několika stupních (stadiích a instarech). A to tak, že příliš těsná a růst omezující kutikula je nahrazována vždy větší, která se před svlékáním vytvoří pod dosavadní menší kutikulou. Tento proces se několikrát opakuje. Při svlékání chitinový (látka, z níž je kutikula tvořena) obal na hřbetě praskne a larva v poněkud větší, ale dosud měkké kutikule těsný krunýř opouští. Po krátké době nová kutikula na vzduchu ztuhne a stane se pevnou oporou těla. Vývin hmyzu od vajíčka až po dospělce probíhá u různých skupin odlišně. Larvální stadia (stupně) některého vývojově primitivnějšího hmyzu se již značně podobají dospělcům a mají vytvořené základy křídel, které se po každém dalším svlékání zvětšují. Larvy jiných, vývojově pokročilejších skupin se dospělcům nepodobají, základy křídel postrádají a před proměnou v dospělce procházejí stadiem kukly. Kukla je klidovým stadiem nepřijímajícím potravu, s velmi omezenými možnostmi pohybu, v němž probíhá hluboká vnitřní přeměna orgánů larvy v orgány dospělého hmyzu. Podle vývinu se rozlišují dvě skupiny hmyzu - s proměnou nedokonalou (hemimetabolie), kdy chybí stadium kukly a s proměnou dokonalou (holometabolie), kdy je stadium kukly přítomné. Příkladem holometabolního hmyzu jsou brouci, motýli či dvoukřídlí, příkladem hemimetabolního hmyzu jsou vážky, saranče, ploštice aj. U brouků se z vajíček líhnou larvy zcela nepodobné dospělcům. Na velké hlavě u nich můžeme rozlišit silné ústní ústrojí a několik jednoduchých oček. Následují tři hrudní články nesoucí po jednom páru článkovaných nohou. Tělo pokračuje článkovaným zadečkem bez končetin. Nejdůležitější činností larválního stadia je příjem potravy a růst. Jakmile po několika svlékáních larva doroste do konečné velikosti, promění se v kuklu. Výsledkem posledního larválního svlékání tedy není už další larvální instar (růstové stadium vymezené mezi dvěma následnými svlékáními), ale předposlední stadium vývinu - kukla. Na ní už lze rozeznat hlavní orgány dospělého brouka - tykadla, končetiny, krovky. Po určité době klidu se z kukly vylíhne dospělý brouk, který je konečným stadiem vývinu, dále už se nesvléká a neroste. Každý brouk, který se v přírodě vyskytuje, je dorostlý, plně vyvinutý hmyz, i přes svoji mnohdy nepatrnou velikost. Úplně jinak probíhá vývoj u hmyzu s nedokonalou proměnou. Např. z vajíček sarančí nebo kobylek se líhnou malé nymfy, které svým vzhledem už připomínají dospělce. Mají zhodnou stavbu těla, nápadná tykadla a dlouhé nohy, zatím však žádné náznaky křídel. Několikrát se svlékají, přičemž jednak rostou, jednak se objevují a postupně prodlužují základy křídel, až se po posledním svlékání objeví dospělá saranče nebo kobylka s plně vyvinutými křídly, schopná rozmnožování. Stadium kukly chybí. Ne všechny skupiny hmyzu s nedokonalou proměnou však vykazují tak plynulou proměnu nymfy v imago. Tak například nymfy (nedospělé stadium hmyzu s nedokonalou proměnou se základy vnějších znaků - křídla, kladélko, atd.) vážek žijících ve vodě jsou svým způsobem života, dýcháním a zčásti i vzhledem natolik nepodobná dospělcům, jako se dospělým motýlům nepodobají jejich housenky. Zatímco nymfy vážek přijímají kyslík z vody pomocí tzv. anální pyramidy nebo přívěsků na konci zadečku, dospělci dýchají vzdušný kyslík jako ostatní suchozemský hmyz. Rozdíl mezi nymfou a dospělou vážkou je tak velký, že by se dala očekávat existence kukelního stadia. Skutečnost je však taková, že plně vyvinutá nymfa vylézá nad hladinu, kde se nohama pevně zachytí na nějakém stonku a po krátké době její kutikula na hřbetní straně praskne a vyleze dospělec. Vážky jsou dobrým příkladem hmyzu, který v průběhu své ontogeneze žije plně přizpůsoben životu v různém prostředí.

Přes neobyčejně velkou rozmanitost forem a tvarů lze rozpoznat jednotný plán stavby těla, který třídu hmyzu (Insecta) odlišuje od ostatních tříd kmene členovců (Arthropoda). Tělo vždy tvoří tři zřetelně oddělené části - hlava, hruď a zadeček. Hlavu tvořilo původně šest článků, které v průběhu fylogenetického vývoje srostly tak, že v současnosti vytvářejí jednolitý celek. Na hlavě je ústní ústrojí, které slouží k přijímání potravy. Může být různého typu - kousavé, žvýkací, savé, bodavé. Dále jsou na hlavě nápadná tykadla a velké složené oči. Složené oko tvoří velký počet jednotlivých šestiúhelníkovitých oček. Slouží především k registraci pohybu. Mají velmi dobrou schopnost rozlišovat rychlé pohyby, ale méně vhodná jsou už k věrnému zobrazení okolí. To mnohem dokonaleji zachycuje komorové oko obratlovců nebo některých hlavonožců. Mezi složenýma očima se často vyskytuje ještě několik malých jednoduchých oček. Ta slouží jako jakýsi vstup světla pro registraci světelných podmínek a jejich změn, tzn., že přinášejí základní informace podmiňující pohybovou aktivitu hmyzu. Tykadla představují orgány čichu a hmatu, registrují především různé vonné látky, sloužící jako potrava, např. nektar z květů a také specifické sexuální feromony - pohlavní lákadla. Tykadla některých druhů hmyzu mají zejména u samců velmi složitou stavbu, mohou být hřebenitá, listovitá apod., čímž se podstatně zvětšuje jejich povrch, na němž je rozmístěno velké množství vysoce citlivých smyslových buněk. Tyto buňky jsou schopné registrovat i zcela nepatrná množství (mnohdy i jednotlivé molekuly) samičích sexuálních feromonů příslušného druhu. Tím umožňují nalézt partnera opačného pohlaví na značnou vzdálenost i několika kilometrů. Hruď se skládá ze tří článků - předo-, středo- a zadohrudi. Každý z nich nese na břišní straně těla po jednom páru nohou, středohruď a zadohruď má na hřbetní straně po jednom páru křídel. Dva páry křídel tvoří základní vybavení. Někdy bývá jeden pár křídel značně pozměněn. Například u brouků je první pár křídel přeměněn na silné krovky, které zakrývají druhý pár blanitých křídel, pokud brouk neletí. U dvoukřídlého hmyzu je naopak první pár blanitý a uzpůsobený k letu, zatímco druhý pár je redukován na malé paličkovité orgány zvané kyvadélka. U některých skupin hmyzu došlo sekundárně v důsledku adaptace ke specifickému způsobu života k částečné nebo úplné redukci křídel (např. blechy, štěnice, atd.), případně se křídla vyskytují jen u některých jedinců určitého druhu (např. mšice) nebo jen po určitou dobu (např. mravenci v době rojení). Některé řády hmyzu a blízce příbuzných šestinohých členovců jsou primárně bezkřídlé. Nohy hmyzu jsou článkované a tvoří je kyčel, příkyčlí, stehno, holeň a vícečlánkové chodidlo, na jehož konci je často pár drápků a pod nimi též polštářky, uprostřed vychlípitelné, polštářkovité, u dvoukřídlých někdy změněné ve štětinovité. Zvláštnosti prostředí i způsobu života vedly v průběhu fylogenetického vývoje různých skupin hmyzu k adaptacím a tak se i nohy přizpůsobily různému účelu, často velmi pozměnily původní tvar a vytvořily se tak velmi charakteristické nohy kráčivé, běhavé, hrabavé, skákavé, plovací nebo loupeživé, v některých případech došlo k jejich částečné redukci. Zadeček se skládá zpravidla z 10 článků, které u dospělého hmyzu nemají končetiny, ale na koncových článcích bývají opatřeny různými přívěsky, párovými štěty, apod. Sklerotizací jednotlivých tělních článků vznikají dobře ohraničené základní destičky - sklerity, hřbetní a břišní, které jsou spojené pružnou membránou, ale někdy mohou být i pevně srostlé. Na konci zadečku se nachází kopulační orgány.

Nervová soustava hmyzu má zcela odlišnou stavbu, než jakou mají obratlovci. Tvoří ji v hlavové části jedna až dvě nápadné uzliny (mozková ganglia), z nichž do další části těla, hrudi a zadečku vybíhá na břišní straně těla různě modifikovaná nervová páska, původně s párem uzlin v každém článku. Reakce hmyzu jsou obvykle stereotypní. Schopnost učit se je minimální. Cévní soustava je otevřená, funkci srdce zastává velká hřbetní céva, která pumpuje krvomízu (hemolymfa) směrem dopředu k mozkovým gangliím, odkud se krvomíza dostává dále do celého těla. V těle volně omývá vnitřní orgány a je rozváděna i do křídel, zpětnou cirkulaci zajišťují otvory po stranách hřbetní cévy, které se při uvolnění otvírají a krvomíza je z tělní dutiny znovu nasávána do hřbetní cévy. Na rozdíl od krve krvomíza rozvádí pouze živiny a nikoli kyslík. Trávicí soustavu hmyzu tvoří hltan, jícen, vole, svalnatý a žlaznatý žaludek a střevo, často spojené se zvláštními útvary, tzv. mycetomy nebo mycetocyty, obsahujícími symbiotické mikroorganismy, které umožňují trávení takových látek, jako je např. celulóza (vyskytují se u termitů a larev živících se dřevní hmotou). Do dutiny střeva ústí i různý počet malpigických trubic, sloužících k vyměšování. Dýchací soustava je systém pružných trubic (trachejí), postupně se rozvětvujících až k jednotlivým orgánům a svalům. Navenek tracheje ústí po stranách těla většiny tělních článků oválnými průduchy (stigmaty). U nymf a larev žijících ve vodním prostředí jsou vyvinuty různé typy žaber. Pohlavní ústrojí se nachází uvnitř zadečku, u samic je tvoří velké trubicovité vaječníky, u samců protáhlá varlata. Na konci zadečku ústí pohlavní ústrojí v poměrně složitých kopulačních orgánech. Ty jsou druhově natolik specifické, že ve většině případů znemožňují páření jedinců náležejících k různým druhům.