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大多数关于剑龙的信息是来自成熟的个体，直到较晚近的年代，才发现了一些幼年时期的剑龙化石。美国的怀俄明州在1994年发现了一具半成熟个体的标本，头尾长4.6公尺，高度为2公尺；活着时的体重则估计大约是2.3公吨。这具标本目前收藏在怀俄明大学地质学博物馆（University of Wyoming Geological Museum）。在丹佛自然历史博物馆（Denver Museum of Nature & Science）展出的一个较小标本，身长2.1米，背部高度为0.8米。
剑龙的前肢与后肢相较之下非常地短，由腓骨（fibula）与胫骨（tibia）所组成的下半部比股骨（femur；前肢的一部分）更短。这显示它们并不能非常快速地行走，因为后肢的脚步会受到前肢的限制，最快大约每小时是6到7公里。
有些古生物学 家猜测，剑龙应该有两个大脑：一个在它那小小的脑袋里，另一个则在它的臀部，头上的那个大脑是“主脑”，臀部那个是“副脑”。两个大脑相互配合，才使剑龙能够适应复杂的生存环境。 马许曾经在描述剑龙不久之后指出其臀部区域的脊髓，拥有较大的通道，能够提供空间给一个比脑部大20倍的构造。这种是一种著名的想法，认为如剑龙一般的恐龙，在尾部拥有一个「第二大脑」，而且可能用来控制身体的后半部。同时这颗「脑」也可能在剑龙遭受略食者攻击时，暂时性地帮助它们抬高身体。后来则出现另一种想法，认为这个空间（也出现在蜥脚类）事实上是肝醣体（glycogen body；或糖原体）的所在。这种构造出现在现存鸟类身上，其详细功能还不明了，可能是用来帮助神经系统的肝醣供给。
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剑龙身上最容易辨认的特色之一，是其背部由17块分离的平板所排列而成的板状构造。这是一种高度特化的骨层（osteoderms，），与现今鳄鱼与蜥蜴身上的一些构造相似。这类构造不与动物的骨架直接相连，而是长在皮肤上。过去的一些古生物学家，例如巴克尔，推测这些板状物能够改变角度，不过其它人反对这样的想法。最大的板状物发现在剑龙的臀部上方，高度与宽度皆为60公分。板状物的排列方式仍有争议，但是大多数的古生物学家都同意，它们是以互相交错的方式平行排列于剑龙背部的中在线。
这些板状物的作用经历了更多的争论，一开始人们认为这是某种装甲，但是却又太过易脆，且所在位置也脱离了身体的两侧，真正需要防卫的地方。后来的研究者指出，这些板状物能够帮助剑龙的身体调节体温。就如同棘龙（Spinosaurus）、盘龙目（pelycosaur）或异齿龙（Dimetrodon）的类似构造，或是大象与兔子的耳朵一般，这些构造上含有一些血管会经过的凹槽，当空气从周围留过时，便能使血液的温度降低。此理论有一些问题，因为如狭脸剑龙（Stegosaurus stenops）身上，有一些板状物是以表面积较小的尖刺所取代，显示了散热对于这类构造来说，并不是非常重要的功能。
板状物的巨大尺寸，则显示这些构造可能使剑龙看起来更加地高大，以威胁它的敌人、或是具有某种性夸耀（或称展示、炫耀；类似雄孔雀的尾羽）的功能，以吸引它们的同类，虽然不论是雄性或雌性标本都拥有这种构造。2005年发表的一项研究，显示这些构造可以用来作为辨识种类的依据，研究者认为其它许多类恐龙的特殊解剖构造，可能也具有相同作用。而且在狭脸剑龙的臀部上方，也有平板状的板状物。
针对剑龙作探讨的各种书籍与论文，最主要的主题是在其板状结构的排列方式上。共有四种可能的排列方式：
1. 板状物如护甲一般水平地平躺在背上。这是马许一开始的推测，也是剑龙名称「有屋顶的蜥蜴」之由来。后来发现了更多且更完整的板状物，显示其排列方法是以板状物的边原来站立，而不是平躺。
2. 1891年，马许对于发表了更接近现今观点的想法，他认为板状物是以单排的方式排列，这种想法很快地又被排除。到了1980年代，一位捷克艺术家斯特芬·柯瑞克斯（Stephen Czerkas），又根据鬣蜥的背棘，描绘出了稍微修正过的型态，使得这种想法又再度出现。
3. 板状物以成对的方式排列在背上，这可能是最为常见的排列方法，例如在1933年的电影《金刚》中，剑龙就是以这样的型态现身。不过现存并没有发现任何大小与形状相同的板状物被发现。
4. 板状物以交互方式排列，这种想法最早出现在1960年代，并且成为最普遍的理论。主要原因是一具剑龙化石表明了这种排列方法。有一种反对的想法认为，这种型态未见于其它的爬虫类，而且也很难理解为何会出现这样的演化。
过去关于剑龙尾部尖刺的作用曾有一些争议，吉尔摩尔在1914年指出这些构造各类剑龙只有展示的功能；不过也有人认为此构造能用来作为武器。例如罗伯特·巴克尔（Robert Bakker）认为，剑龙的尾部较缺乏钙化的肌腱，比其它种类恐龙的尾部更为柔软许多。而这样的现象，也使尾部用作武器的推想变得相当合理。巴克尔也观察 到剑龙能够轻易的运用尾部。它们能以较长的后肢固定位置，并以较为强壮，但也较短的前肢移动身体，使身体旋转以进行攻击行动。后来麦温尼（McWhinney）等人的研究发现，尖刺化石上有一些与外伤有关的伤痕，确认了这些尖刺在战斗中的功用。
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剑龙属中的一个物种狭脸剑龙拥有4支尖刺，每支长约60到90公分。一些关整体剑龙装甲的发现显示，至少在一部分的物种当中，其尖刺伸出的方向与尾部成水平状，而不是如一般所描绘的垂直状。马许刚开始将装甲剑龙的尾部描述成拥有8支尖刺，然而最近的研究显示，这个物种的尖刺数量与狭脸剑龙同样只有4支。剑龙属是剑龙科之中的模式属，也是其中首先获得命名的属。而剑龙科则是剑龙下目
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底下两个科的其中一科，此下目中的另一科称为华阳龙科（Huayangosauridae）。剑龙下目属于装甲亚目，在此亚目当中还包含了甲龙下目。剑龙下目中的动物在外表、姿态与形状比较相似；主要的差异在于身上的板状物与尖刺。与剑龙属较为亲近的物种还有中国的乌尔禾龙（Wuerhosaurus）与东非的钉状龙（Kentrosaurus）。
剑龙与相近的恐龙皆属于草食性，不过它们的进食策略与其它的草食性鸟臀目恐龙有所不同。其它的鸟臀目恐龙拥有能够辗磨植物的牙齿，以及水平运动的下颚。而剑龙（包括剑龙下目）则的牙齿缺乏平面，使牙齿与牙齿之间无法闭合，它们的下颚也无法水平地运动。
剑龙在侏罗纪晚期物种丰富且在地理上分布广泛，古生物学家认为它们所吃的食物包括了苔藓、蕨类、木贼、苏铁、松柏与一些果实。同时由于缺乏咀嚼能力，因此它们也会吞下胃石，以帮助肠胃处理食物，这种行为也出现在现代鸟类及鳄鱼当中。剑龙并不像现代草食性哺乳类一样以地面上低矮的禾本科植物（草）为食，因为这类植物是在白垩纪晚期才演化出来，那时剑龙早已灭绝许久。
关于剑龙低矮的觅食行为策略有一种假说，认为他们吃较矮的非开花植物的果实或树叶，并且认为剑龙最多只能吃到离地1公尺的食物。另一方面，如果剑龙如巴克尔（Bakker）所述，能够以两支后脚站立的话，那么它们就能够找到并吃到更高的植物。对于成年个体来说，能够达到离地6公尺的高度。
在科罗拉多州发现的剑龙类足迹化石，显示它们是以群体生存的剑龙。其中一群足迹化石，显示有4到5只幼年剑龙类往相同方向移动，另一群足迹化石则显示一只幼年个体与一个成年个体一起行动。
