Étant un grade évolutif plutôt qu’un clade, les prosimiens sont unis en étant des primates avec des traits que l’on trouve par ailleurs chez les mammifères non primates. Leur régime alimentaire est généralement moins dominé par les fruits que celui des simiens, et beaucoup sont des prédateurs arboricoles actifs, chassant les insectes et autres petits animaux dans les arbres. Tous les prosimiens en dehors de Madagascar sont nocturnes, ce qui signifie qu’aucun prosimien n’est en concurrence directe avec les primates simiens (les seuls simiens nocturnes sont des singes du Nouveau Monde du genre Aotus).
En raison de leur mode de vie souvent nocturne, les prosimiens n’ont pas la vision des couleurs des primates supérieurs. Comme la plupart des mammifères placentaires, ils sont en effet daltoniens rouge–vert. Cela permet d’avoir plus de cellules de bâtonnets dans la rétine, ce qui peut améliorer la vision dans des conditions de faible luminosité. Sauf chez les tarsiers, la vision nocturne est encore augmentée par un tapetum lucidum réfléchissant derrière la rétine, similaire à celui que l’on trouve chez d’autres mammifères nocturnes. Cette couche réfléchit la lumière qui traverse la rétine, augmentant l’exposition des photorécepteurs à la lumière. Il est cependant peu développé sous des formes diurnes comme beaucoup de lémuriens.
Tous les prosimiens possèdent deux griffes de toilette aplaties latéralement, utilisées pour le toilettage. On les trouve sur le deuxième orteil chez les lémuriens et les loris, et les deuxième et troisième chez les tarsiers. Les Aye-ayes ont des griffes fonctionnelles sur tous les autres chiffres sauf l’hallux, y compris une griffe de toilette sur le deuxième orteil. Cependant, on trouve également des ongles ressemblant à des griffes chez les callitrichidés à petit corps, un groupe de singes du Nouveau Monde, bien qu’aucun d’entre eux n’ait de griffe de toilette.
Les prosimiens ont conservé l’état primitif des mammifères d’un utérus bicornu, avec deux chambres utérines séparées. Chez les simiens, les chambres utérines se sont fusionnées, une maladie par ailleurs rare chez les mammifères. Les prosimiens ont généralement des portées plutôt qu’une seule progéniture, ce qui est la norme chez les primates supérieurs.
Alors que les primates sont souvent considérés comme des animaux assez intelligents, les prosimiens ne sont pas très grands par rapport aux autres mammifères placentaires. Leurs cas cérébraux sont nettement plus petits que ceux des simiens de tailles comparables. Chez les tarsiers aux grands yeux, le poids du cerveau est à peu près le même que celui d’un seul œil. Les prosimiens montrent généralement des capacités cognitives plus faibles et vivent dans des contextes sociaux plus simples que les simiens. Les prosimiens avec les systèmes sociaux les plus complexes sont les lémuriens diurnes, qui peuvent vivre en groupes sociaux de 20 individus. Les prosimiens nocturnes sont principalement solitaires.