镰刀龙（也因它的老名字慢龙为人熟知）拥有许多独特之处，以至于它们刚开始与蜥脚类恐龙分为一群。随后它们被另分为蜥臀目；最近，基于它们在头骨、骨盆和前肢上多方面的特点，科学家们把它们和手盗龙放在一起。

镰刀龙体格笨重且体形巨大；有四个脚趾，与蜥脚类恐龙相似，属于四足动物。它们也有兽足类恐龙一样中空的骨头，尖端朝后的耻骨以及较短的尾巴。它们最主要的一个特点就是每只手上的爪子。在一些标本中，它们巨大的爪子长达1米。

更为引人注目的是，镰刀龙十分特殊。它们有着巨大的叶状牙齿；头骨有面颊存在的痕迹，证明它们很有可能食用植物，尽管这一点还存有高度的争议。如果推测属实，它们将成为仅有的几种非食肉兽足类恐龙之一。另外，一些标本似乎表明了某些镰刀龙覆有原始羽毛。

所发现的镰刀龙化石并不多，因而我们对它们的行为也知之甚少。一些科学家提出这些动物可能是食鱼的两栖动物；而其他科学家则根据这些恐龙的牙齿、可能存在的面颊以及口鼻部，认为它们是食草动物。也有人认为镰刀龙是行动迟缓的动物。