Представители класса являются паразитами растений.
В циклах развития преобладает дикариотичная стадия, но есть гаплоидная и диплоидная стадии. Гаплоидная стадия чаще всего дрожжеподобная.
Мицелий дикариотичный, септированный, с простыми септами, часто с пряжками (у рода Tilletia пряжек нет). Распространяется по межклетникам, в клетки отходят гаустории.
Головневые грибы поражают практически любой орган, распространяясь по всему растению. В области контакта гриба и клетки растения-хозяина возникает особая зона взаимодействия.
На концах дикариотичных гиф или внутри них образуются толстостенные споры (головневые споры, устоспоры). Часто перезимовка гриба происходит именно в виде устоспор. Ядра сливаются (кариогамия) обычно в молодых устоспорах, а мейоз происходит непосредственно перед их прорастанием.
Клеточная стенка многослойная, хитиново-глюкановая.
Плодовые тела не образуются.
Базидии с поперечными перегородками (фрагмобазидии) развиваются на мицелии или из покоящейся споры — устоспоры (Tilletia caries имеет холобазидии).
Половой процесс — соматогамия.
Класс включает несколько порядков, наиболее обширные из которых следующие:
1. Порядок Ustilaginales (устилагинальные, головневые грибы). Например, семейство Ustilaginaceae (устилагиновые, головневые), род Ustilago (устилаго).
2. Порядок Urocystidiales (уроцистидиальные). Например, семейство Urocystidiaceae (уроцистидовые), род Urocystis (уроцистис).
У разных видов грибов развитие устоспоры возможно двумя путями:
1) устоспора прорастает без периода покоя септированной базидией, состоящей из четырех гаплоидных клеток (= промицелий). На клетках промицелия образуются базидиоспоры (споридии) эллипсовидной формы. Споридии и клетки промицелия способны почковаться. Дикариотизация возможна при слиянии как споридий, так и клеток промицелия;
2) из перезимовавшей устоспоры после редукционного деления образуется холобазидия с гаплоидными базидиоспорами (род Tilletia), которые копулируют с образованием дикариотичного мицелия.