美颌龙都是已知最细小的恐龙，并且是始祖鸟的近亲。美颌龙是一种体型较小的双足动物，它的后腿很长，尾巴较长，它们在运动过程中是用来平衡的。前肢比后肢小，有三趾，有坚实的爪子，适合抓抓猎物。他们那精致的头骨又窄又长，有锥形的鼻子。这个头骨有5对头骨开口，其中最大的是眼眶。眼睛的大小与头骨的其余部分相当。
美颌龙下颌较细，没有下颌骨，在下颌骨的一侧有一个孔。牙齿很小，但很锋利，适合它的小脊椎动物和其他小动物的饮食，比如昆虫。它的前牙(前颌骨上的牙齿)是未锯齿的，不像那些在下巴上的那些被压扁的和更强的递归。科学家们利用这些牙齿的特征来识别出美颌龙和它的近亲。
19世纪在德国发现的美颌龙标本，每个前肢只有两个数字，这使得科学家们得出结论，这就是这种生物在生活中的表现。然而，在法国发现的化石显示，手有三位数，与其他成员相似。德国的美颌龙的化石没有完全保存标本的手。在1975年出版的《恐龙的进化与生态学》一书中，将这种动物描述为一种两栖的恐龙，能够捕食水生猎物，游出更大的捕食者。奥斯特罗姆通过确凿的证据证明，法国标本在各个方面与德国标本几乎完全相同，但其大小却与此一致，集合淋巴结证实了这些结论。
在德国标本的胸腔内，一种蜥蜴的遗骸显示，它对小脊椎动物进行了捕猎。Marsh在1881年对这个标本进行了检查，他认为在美颌龙腹部的这个小骨架是一个胚胎，但是在1903年，Franz Nopcsa得出结论，它是一种蜥蜴。奥斯特罗姆确认了这一残骸属于巴伐利亚属的一种蜥蜴，他认为这是一种快速而敏捷的跑步者，因为它的长尾和四肢比例。这进而得出结论，它的掠食者，美颌龙，必须有敏锐的视觉和快速加速和逃脱蜥蜴的能力。巴伐利亚人在一篇文章中指出，“美颌龙”一定是吞下了它的猎物。法国标本的胃内容包括未识别的蜥蜴或楔齿类。
