El Coelophysis era un dinosaurio depredador bastante pequeño y primitivo que podía correr hasta a 40 km/h. Se trataba de un dinosaurio delgado, con el cuello largo y una cabeza alargada con 25 dientes pequeños, aserrados y afilados. Sus patas también eran finas y sus huesos eran huecos y con paredes finas. Sus dedos terminaban en unas potentes uñas. Eran unos cazadores muy versátiles, podían cazar animales como el Placerias o el Vulcanodon atacando en manada atacando velozmente con la boca y aferrándose con las garras a la presa. Cuando atacaban en manada, se llevaban a las crías con ellas para que no fueran devoradas por los depredadores. También podían pescar peces y anfibios pequeños con sus alargadas mandíbulas y sus dientes parecido a arpones que si se caían, volvían a crecer. Los restos hallados muestran que las crías tenían, en proporción a los adultos, unas cabeza mayores, esta diferencia iba desapareciendo con el tiempo. Se cree que formaban pequeños grupos de hembras y crías y que los machos vivían a solas o en pequeños grupos. Esto se demuestra gracias a que en el lugar del descubrimiento se han hallado crías junto a las madres, y algo aún más sorprendente, eran caníbales. Se cree que tenía plumas en partes del cuerpo como el cuello o los brazos, aunque es poco probable.