Su cuerpo es ovalado y aplanado. La cabeza pequeña suele estar protegida por un pronoto en forma de escudo. Sus antenas son filiformes, sus ojos compuestos son pequeños, las patas largas, aplanadas y espinosas, y las piezas bucales masticadoras. Tiene dos pares de alas, de ellos las alas del par posterior, que son grandes y membranosas, están cubiertas y protegidas por las alas precedentes, que son más pequeñas y están esclerotizadas. Presentan dos cercos laterales en el extremo del abdomen.

La cucaracha común (Blatta orientalis), asimismo famosa como cucaracha negra o bien oriental, llega a medir 3,5 cm de largo. El macho tiene alas cortas y no vuela; la hembra carece de alas. Se alimenta de gran pluralidad de comestibles.

La cucaracha más grande descrita hasta el momento proviene de Australia, la cucaracha rinoceronte, que puede crecer hasta 9 cm de largo y pesar más de 30 gramos. Comparable en tamaño es la cucaracha gigante Blaberus giganteus, que tiene una longitud similar, pero no es tan pesada.

Las cucarachas se encuentran entre los animales más resistentes del planeta; algunas especies son capaces de mantenerse activas a lo largo de un mes sin comida o bien ser capaces de subsistir con recursos limitados, por ejemplo, ingiriendo solamente cola de sellos. ​Algunas pueden vivir sin aire a lo largo de cuarenta y cinco minutos o bien ralentizar los latidos del corazón.

Existe la creencia popular o leyenda urbana de que las cucarachas repoblarán la Tierra si la humanidad se autodestruyera a causa de una guerra nuclear. Las cucarachas tienen una mayor resistencia a las radiaciones que los vertebrados, con una dosis letal entre seis y 15 veces mayor que los humanos. Aun así, no son extraordinariamente resistentes a las radiaciones en comparación a otros insectos, como la mosca de la fruta.​

La capacidad de aguantar mejor las radiaciones que los humanos se puede explicar en concepto de ciclo celular. Las células son más vulnerables a los efectos de la radiación cuando se están dividiendo. Las células de la cucaracha se dividen solo una vez cuando se encuentran en todos y cada ciclo de muda, lo cual pasa de manera semanal en cucarachas jóvenes. Las células del animal tardan 48 horas para llenar un ciclo, lo que dejaría bastante tiempo a la radiación para afectarlas, pero no todas y cada una de las cucarachas lo harían al tiempo. Eso significa que habría no afectadas por la radiación y que por consiguiente subsistirían, por lo menos inicialmente.12​

Nutrición

Las cucarachas son generalmente omnívoras. Una excepción es la cucaracha xilófaga del género Cryptocercus, con diferentes especies encontradas en Rusia, China, Corea y los E.U.. Si bien son incapaces de digerir la celulosa por ellas mismas, mantienen una relación de simbiosis con protozoos que sí lo hacen, lo que les permite extraer nutrientes. En este aspecto se semejan a las termitas, y también investigaciones actuales sugieren que el género Cryptocercus está más de manera estrecha relacionado con las termitas que otros blatodeos. Las cucarachas son más frecuentes en climas tropicales y subtropicales. Ciertas especies están estrechamente relacionadas con las residencias y se localizan en estos casos cerca de cubos de basura, en la cocina, en el baño, en zonas con humedad y calor, en las coladeras o bien también en la alcantarilla.

Respiración

Blaberus craniifer.

Las cucarachas, como todos y cada uno de los insectos, respiran a través de un sistema de cilindros llamados tráqueas. Las tráqueas de insectos se abren al exterior a través de los espiráculos, salvo la cabeza. De esta manera, todos y cada uno de los insectos, incluyendo las cucarachas, pueden respirar sin la cabeza. Las válvulas se abren cuando el CO2 en el insecto llega a un nivel termitas alto; entonces el CO2 se difunde fuera de las tráqueas en el exterior y entra aire limpio oxigenado. El sistema traqueal lleva el aire de forma directa a las células, bifurcándose de forma continua como un árbol hasta que sus traqueolas de cutículas más finas estén asociados con cada célula, dejando que el oxígeno gaseoso se disuelva en el citoplasma del otro lado de la cutícula fina de la traqueola. El CO2 se propaga desde las células hacia la traqueola.

En ciertos insectos muy grandes, el proceso de difusión pasiva es deficiente para otorgar oxígeno con el flujo idóneo, y la musculatura del cuerpo se puede contraer rítmicamente para forzar la entrada de aire en los espiráculos.13​

Reproducción

Hembra de Blatella germanica con ooteca de huevecillos.

La hembra efectúa la puesta de huevecillos externamente en una ooteca oblongada, si bien hay una especie, Diploptera punctata, que es vivípara.14​Las cucarachas hembras a menudo llevan estuches, llamados ootecas, donde están los huevos al extremo del abdomen. La ooteca de la cucaracha germánica contiene entre 30–40 huevos, largos y delgados. Las ninfas surgen de los huevos por la presión combinada de las ninfas que tragan aire, y son en un inicio de color blanco brillante, se endurecen y oscurecen en aproximadamente cuatro horas. Su etapa blanca es transitoria mientras salen, y la siguiente muda ha llevado a muchas personas a aseverar haber visto cucarachas albinas.

B. germanica lleva una ooteca que contiene en torno a 40 huevos. Deja caer la cápsula antes de que salgan las ninfas. El desarrollo desde huevos hasta adultos dura entre 3 y cuatro meses. Las cucarachas pueden llegar a vivir un año. La hembra puede producir hasta ocho ootecas a lo largo de su ciclo reproductor; en condiciones favorables, puede producir entre trescientos y 400 descendientes. Otras especies de cucarachas, sin embargo, pueden producir un número extremadamente alto de huevos en su vida y necesitar nada más que una sola cópula.

Etología

cucaracha oriental o negra (Blatta orientalis). a) hembra. b) macho. c) visión lateral de una hembra. d) estadio juvenil..

Las cucarachas han mostrado conductas emergentes.15​

Un estudio de la Universidad de Florida muestra que las cucarachas dejan indicios químicos en su excremento. Otras cucarachas prosiguen estos rastros para descubrir fuentes de comida y de agua, y también para descubrir dónde están ocultas. La investigación ha mostrado que la toma de decisiones basada en el conjunto es responsable de más comportamientos complejos como la asignación de recursos. En una investigación donde cincuenta individuos se ponían en un plato con tres cobijos con capacidad para 40 insectos en cada uno de ellos, los insectos se reunían en dos cobijos con veinticinco insectos, dejando vacío el tercero. Si la capacidad de los refugios se aumentaba hasta más de 50 cucarachas por refugio, todas se metían en el mismo refugio. Los investigadores hallaron un equilibrio entre colaboración y competencia en el comportamiento de toma de decisión colectiva de las cucarachas. Los modelos empleados en esta investigación también pueden explicar la actividad grupal de otros insectos y animales.

Otro estudio probaba la hipótesis de que las cucarachas emplean solo 2 informaciones para decidir dónde esconderse: qué obscuro está y cuántos de sus amigos están allá. El estudio dirigido por José Halloy y colegas en la Universidad Libre de Bruselas y otras instituciones europeas creó un conjunto de pequeños robots que eran reconocidos como congéneres por las cucarachas y de esta forma manipular su percepción de masa crítica.16​

Aparte, investigadores de la Universidad de Tohoku hicieron un experimento de condicionamiento con cucarachas y descubrieron que los insectos asociaban el olor de la vainilla y la menta con el azúcar.17​

Las cucarachas son primordialmente nocturnas y en general fotofóbicas, con lo que corren cuando se exponen a la luz. De forma excepcional la cucaracha oriental es atraída por la luz.

Hábitat

Una cucaracha arborescente.

Las cucarachas viven en una amplia diversidad de entornos. Las especies de plagas de cucarachas se adaptan de forma inmediata a una pluralidad de ambientes, pero prefieren las condiciones cálidas dentro de las edificaciones. Muchas especies tropicales prefieren ambientes incluso más cálidos y húmedos y no infestan la mayoría de casas. Se estima que más o menos solo 20 especies de cucarachas de entre las tres mil quinientos especies descritas pueden molestar al ser humano.