Tělo hmyzu, původně složené z dvaceti článků (segmentů), se člení na tři celky (tagmata): hlavu (caput), hruď (thorax) a zadeček (abdomen). Každý článek kryjí dvě destičky (sklerity) - hřbetní (tergit) a břišní (ventrit).
Hlava hmyzu vznikla splynutím několika článků, z nichž zřetelné jsou jen tři ústní, každý s párem přívěsků ohraničujících předústní dutinu. Na povrchu hlavy se rozlišují temeno (vertex), týl (occiput), líce (genae) a čelo (frons), na spodní okraj čela navazuje - oddělený výrazným švem - čelní štítek (clypeus) s volně nasedajícím svrchním pyskem (labrum). Na hlavě dále jsou složené oči (oculi), temenní očka (ocelli) a bičíkatá tykadla (antennae), která se od původních článkovaných liší tím, že články bičíku nemají vlastní svaly a inervaci.
Ústní ústrojí, nacházející se kolem ústního otvoru, je odvozené z párových končetin tří ústních článků. Výchozí je typ kousací s párem kusadel (mandibuly), čelistí (maxilly) a nepárovým spodním pyskem (labium). Největší proměnou prošla kusadla, u čelistí a dolního pysku jsou ještě patrné stopy někdejšího článkování. Spodní pysk, vzniklý splynutím párových čelistí druhého páru, uzavírá zespoda předústní dutinu. Důležitou součástí ústního ústrojí je i dolní patro (hypopharynx) rozdělující předústní dutinu na horní potravní komoru (cibarium) a dolní slinnou komoru (salivarium). Potravní komoru kryje svrchní pysk (labrum) s četnými chuťovými orgány a zároveň tvoří její horní patro (epipharynx). Vlastní ústní otvor se nachází hluboko na zadním konci předústní dutiny v místě styku horního a dolního patra. Podle způsobu přijímaní potravy mohou být ústní orgány upraveny na orgány lízací, bodavé nebo savé.
Kousací ústní ústrojí umožňuje okusovat rostlinné tkáně i zpracovávat těla živočichů. Mají ho například švábi, termiti, vážky, kobylky, saranče, cvrčci, vosy, mravenci a brouci. Poměrně rozšířené je i ústní ústrojí, které umožňuje nasávat tekutou potravu, např. obsah rostlinných buněk, květní nektar, krvomízu či krev živočichů nebo jejich ztekucené tkáně. Vzniklo přeměnou jednotlivých částí výchozího kousacího typu. Obecně ho označujeme jako sosák (OBR). Vyskytuje se například u mšic, křísů, cikád a ploštic, u kterých má podobu silného bodce (spodní pysk) s vysunutelnými ostrými žlábkovitými štěty (kusadla a čelisti). Trubicovitý sosák komárů je tvořen bodcovitými přímými štěty (všechny části). Silný sosák much je naopak jednolitý útvar s přísavným polštářkem na konci. Všechny tyto zmíněné typy představují ústní ústrojí bodavě sací. Sosák většiny motýlů (část čelistní) je značně dlouhý a spirálně stočený. Jedná se o sací ústní ústrojí. Včely a čmeláci mají volná nepřeměněná kusadla. Jejich čelisti a spodní pysk zčásti splynuly a tvoří tzv. lízací ústní ústrojí.
Tykadla jsou velmi důležitým smyslovým ústrojím; jso sídlem čichu, hmatu a ještě zřejmě dalších smyslů. V celé třídě hmyzu nejsou jednotná ani tvarem (viz OBR), ani počtem článků. Jsou sice některé hmyzí řády, kde je počet článkůvíceméně ustálen (například brouci), jinde však značně kolísá podle druhů (např. u škvorů, pisivek aj.). Tykadla spočívají v tykadlové jamce. Nejrozšířenějším typem tykadel jsou tykadla niťovitá, která jsou dlouhá, tenká, tvořená tenkými články. Mají je například brouci, motýli aj. Podobná jsou tykadla růžencovitá, kde však jsou jednotlivé články zaoblené (např. brouci drabčíci). U pilovitých tykadel jsou články protaženy krátce na stranu, u hřebenitých jsou dlouze protaženy na jednu, nebo na obě strany (například mnozí motýli). Tykadla kyjovitá jsou zakončena paličkou (brouci), tykadla lomená jsou zalomena a mohou být zakončena paličkou (brouci), tykadla vějířovitá mají na konci vějířek, tykadla osinovitá jsou poměrně malá, tvořena jen několika články, kde z posledního vyrůstá osina (např. dvoukřídlí).
Hruď tvoří tři články - předohruď (prothorax), středohruď (mesothorax) a zadohruď (metathorax). Zatímco u primárně bezkřídlého hmyzu jsou všechny části stejně velké, u křídlatého je předohruď výrazně zmenšená a zadohruď se středohrudí v různém stupni splývají. U běhavých druhů bývá naopak zvětšená předohruď, svrchu krytá mohutným štítem (pronotum). Hřbetní (nota), břišní (sterna) a boční (pleury) destičky hrudních článků splývají a tvoří pevnou hrudní schránku, na níž je - na rozdíl od hlavy - zachované článkování. Švy patrné na povrchu vyznačují místa, kde došlo ke vchlípení kutikuly, která tvoří základní osnovu vnitřní kostry (endoskelet) sloužící k úponů křídelní a končetinové svaloviny.
Na hrudi jsou tři páry nohou složených ze šesti viditelných článků: kyčle (coxa), příkyčlí (trochanter), stehno (femur), holeň (tibia), chodidlo (tarsus) a prst (posttarsus). Podobně jako ústní orgány podléhají i nohy hmyzu tvarovým proměnám podle činnosti, které slouží. Nejhojnějším typem je končetina kráčivá, která je dlouhá a štíhlá (například u střevlíků, švábů aj.). Končetina skákavá má zpravidla silné stehno (skákavé nohy jsou končetiny třetího páru u kobylek, sarančí, blech, některých brouků). Hrabavé nohy má krtonožka, ale i brouci chrobáci aj., loupeživé jsou u kudlanky, plovací nohy má vodní hmyz (potápníci, znakoplavka aj.). Jeden i více párů noh může někdy zakrnět (červci) nebo nohy scházejí zcela (samičky řasníků, některých červců apod.). Nohy mají nejen obrovský význam pro pohyb jedince. Jsou i sídlem některých smyslových orgánů (čichu, sluchu) a slouží v kombinaci s krovkami i k vyluzování zvuků.
U okřídleného hmyzu je na středohrudi a zadohrudi po páru křídel. Na průřezu bychom viděli, že je tvoří dvě na sebe těsně přiléhající blanité kožní řasy. U nerozvinutých křídel uzavírají dutinu, která je pokračováním tělní dutiny (hemocoel) se vzdušnicemi, nervy a kolující krvomízou (hemolymfa). U plně rozvinutých křídel obě řasy - až na kanálky se zesílenými stěnami se vzdušnicemi (OBR) a nervy - k sobě těsně přiléhají. Kanálky jsou osnovou budoucí husté sítě podélných a příčných žilek. Podélné žilky neleží v jedné rovině, ale střídavě se vychylují a způsobují vějířovité zřasení křídla; všechny se sbíhají u kořene křídla, kde se pohyblivě napojují na křídelní sklerity (pteralia). Plochu křídel obvykle pokrývají drobné brvy (mikrotrichie) nebo chlupy (makrotrichie), jejich přeměnou vznikají šupinky s barevnými pigmenty. Kromě toho se na předním okraji poblíž konce křídla často nachází pigmentovaná plamka (pterostigma) (OBR). Oba páry křídel mohou spojovat speciální struktury v jeden funkční celek, takže jejich pohyb je dokonale sladěn.
Podobně jako nohy, i křídla u hmyzu podléhají funkčním proměnám. Přední křídla často zpevňují v krytky (tegminum), polokrovky (hemelytron) nebo krovky (elytron) kryjící zranitelnější blanitá zadní křídla a měkký hřbet zadečku. U parazitických, půdních a jeskynních druhů křídla běžně zakrňují. Na druhé straně zakrnění či i vymizení jednoho páru křídel může vést i ke zdokonalení letových schopností, jako např. u dvoukřídlých.
Zadeček se původně skládal z 12 článků (u jediných hmyzenek je tento počet stále zachován), ale zevně viditelný počet článků (následkem jejich vymizení či splynutí) je vždy menší. Prvních osm článků mívá jednotný vzhled - shora je kryjí hřbetní (tergit) a zdola břišní destičky (ventrit), které od sebe odděluje pružná membrána s dýchacími průduchy (spirakulum). Zadečkové články si na rozdíl od hrudních zachovávají vedle značné pohyblivosti i schopnost měnit svůj objem, což je důležité pro dýchání. Na zadečku chybějí končetiny, pouze v okolí pohlavních článků slouží některé jejich proměněné pozůstatky při páření nebo kladení vajíček. Přeměnou zadních končetin vznikají i párové štěty (cercus) s nepárovým paštětem (paracercus) uprostřed.
Tělo hmyzu kryje kutikula, která je produktem pokožkových buněk (epidermis) - obojí tvoří vnější tělní kryt (integument). Je složena ze dvou částí - epikutikuly a prokutikuly. Epikutikula tvoří svrchní tenkou vrstvu (+-1μ) složenou z několika dalších vrstviček. Svrchní kutikulinová vrstva dává nové kutikule vnější vzhled a vymezuje možnosti jejího rozpínání po svlékání. Pod ní ležící vosková vrstva brání úniku vody z těla, a proto bývá u některého hmyzu ještě svrchu chráněna vrstvičkou cementovou jako ochranou před poškozením. Prokutikula obsahuje chitin a bílkoviny, které určují i její vlastnosti. Ve svrchní vrstvě prokutikuly zvané exokutikula dochází k tzv. sklerotizaci - procesu, při kterém se v ní obsažené bílkoviny přemění v pevný sklerotin. Právě exokutikula vytváří základ pevného obalu na povrchu těla, který jen na pohyblivých spojích přerušují blanité úseky. Na obzvlášť namáhaných tělních částech je sklerotin nahrazen relizinem - bílkovinou vlastnostmi podobnou gumě. Jednou z jeho důležitých vlastností je uchování a uvolňování velkého množství energie, čímž bývá vysvětlována vysoká výkonnost některých hmyzích orgánů, jako křídel a nohou.