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成虫の体は前後に細長い筒型で、頑丈な脚、長い口吻、発達した翅などが特徴である。一方、触角は短い毛髪状であまり目立たない。翅は前翅が大きく、休息する際は体の上面に屋根状にたたむ。前翅後縁と後翅前縁は鉤状に湾曲していて、飛翔する際はこの鉤状部で前後の翅を連結して羽ばたく。一般に飛翔能力は高く、羽音を立てながらかなりの速度で飛ぶ。

オス成虫の腹腔内には音を出す発音筋と発音膜、音を大きくする共鳴室、腹弁などの発音器官が発達し、鳴いてメスを呼ぶ。また、外敵に捕獲されたときにも鳴く。気管の拡大によって生じた共鳴室は腹部の大きな空間を占め、鳴き声の大きな中型種であるヒグラシやヒメハルゼミなどでは腹部を透かして見るとほとんど空洞に見えるほどである。セミに近縁のヨコバイやアワフキムシなどにも同様の発音器官があるが、これらはセミのように人間にはっきり聞き取れる音量・音域ではなく、一般に「鳴く昆虫」とは見なされない。

一方、メス成虫の腹腔内は大きな卵巣で満たされ、尾部には硬い産卵管が発達する。