Chaque unité est en fait constituée d'une colonie de centaines de polypes, qui sont organisés et remplissent diverses fonctions. Elle possède un disque cartilagineux qui contient des poches d'air. Ce flotteur est surmonté d'une voile, qui reste normalement hors de l'eau, et qui augmente ses possibilités de déplacements en combinant le vent et les courants. La petite voile est d'ailleurs orientée de biais par rapport à l'axe principal de la colonie, ce qui est peu banal.
Sous l'eau, un polype est chargé de la nutrition (un gastrozoïde, situé au centre, capture le zooplancton). D'autres sont là en périphérie pour défendre l'organisme par la production de substances faiblement urticantes (ce sont les dactylozoïdes), sans danger pour l'homme. D'autres enfin gèrent la reproduction : ce sont bien sûr les gonozoïdes ! Sur les animaux échoués, on ne distingue pas tous ces éléments.
Les velelles mesurent jusqu'à 6 centimètres de diamètre. Leur couleur bleue est due à des protéines pigmentées. Après quelques jours, elle sèche et devient translucide.
Un épisode de grand vent peut néanmoins rapprocher ces colonies des côtes, où elles finissent par s'échouer en grand nombre. C'est donc sur la plage au printemps et en été, dans la laisse de mer, qu'on a le plus de chances de trouver des vélelles
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