Embora possuam uma série de adaptações que lhes permitem sobreviver em seus habitats marinhos, a adaptação mais importante dos ouriços-do-mar é sua capa protetora de espinhos. Além disso, os ouriços-do-mar têm bocas altamente modificadas, composto por cinco placas ósseas, que lhes permitem raspar algas de rochas e corais. Embora muitas vezes solitários, os ouriços-do-mar às vezes formam grandes agregações, que ajudam a proteger os invertebrados dos predadores.
Os espinhos dos ouriços são cruciais para sua sobrevivência. Incapazes de nadar ou rastejar rapidamente, os ouriços-do-mar seriam presas fáceis para caranguejos, peixes grandes e tubarões. No entanto, os espinhos fornecem proteção muito eficaz para esses pacíficos herbívoros. Quando uma sombra passa sobre um ouriço-do-mar, ele balança seus espinhos, o que provavelmente é uma adaptação projetada para dissuadir um predador à espreita.
Os espinhos dos ouriços-do-mar são muito sensíveis ao toque e aos produtos químicos da água. Se as espinhas tocarem em algo pontiagudo, todas irão virar e apontar nessa direção. Os ouriços-do-mar usam seus espinhos para desgastar as depressões nas rochas, o que lhes dá um lugar protegido para se esconder. Isso geralmente corrói os espinhos, mas como eles crescem ao longo da vida do ouriço, isso não causa muitos problemas.
Os cientistas suspeitam que os ouriços-do-mar crescem ao longo da vida, mas isso é difícil de determinar com animais de vida livre.