Género de platelmintos intestinales parasitarios de gran tamaño, que presentan un escólex con dos hendiduras. La especie que infecta al hombre con mayor frecuencia es Diphyllobothrium latum, otros miembros del género incluyen D. dendriticum (la tenia del salmón), que tiene un rango mucho más amplio (todo el hemisferio norte), D. pacificum, D. cordatum, D. ursi, D. lanceolatum, D. dalliae y D. yonagoensis, todos los cuales infectan a los humanos con poca frecuencia. En Japón, la especie más común en la infección humana es D. nihonkaiense, que solo se identificó como una especie separada de D. latum en 1986; más recientemente, un estudio molecular encontró que D. nihonkaiense y D. klebanovskii eran una sola especie.
El gusano adulto se compone de tres segmentos morfológicos bastante distintos: el escólex (cabeza), el cuello y la parte inferior del cuerpo. Cada lado del escólex tiene un surco en forma de hendidura, que es un botrio para adherirse al intestino. El escólex se adhiere al cuello o región proliferativa. Del cuello crecen muchos segmentos proglótidos que contienen los órganos reproductivos del gusano. D. latum es la tenia más larga de los humanos, con un promedio de diez metros de largo. A diferencia de muchas otras tenias, los huevos de Diphyllobothrium generalmente no están embrionados cuando se excretan en las heces humanas. En los adultos, las proglótides son más anchas que largas (de ahí el nombre de tenia ancha). Como en todos los cestodos pseudofílidos, los poros genitales se abren en la parte media del vientre.
Las tenias adultas pueden infectar a humanos, cánidos, felinos, osos, pinnípedos y mustélidos, aunque se cuestiona la precisión de los registros para algunas de las especies no humanas. Los huevos inmaduros se eliminan en las heces del huésped mamífero (el huésped definitivo, donde se reproducen los gusanos). Después de la ingestión por un crustáceo de agua dulce adecuado, como un copépodo (el primer huésped intermediario), los coracidios se convierten en larvas procercoides. Después de la ingestión del copépodo por un segundo huésped intermedio adecuado, generalmente un pececillo u otro pez pequeño de agua dulce, las larvas procercoides se liberan del crustáceo y migran a la carne del pez donde se desarrollan en larvas plerocercoides (sparganum). Las larvas plerocercoides son la etapa infectiva del huésped definitivo (incluidos los humanos). Debido a que los humanos generalmente no comen pececillos poco cocidos y pequeños peces de agua dulce similares, estos no representan una fuente importante de infección. Sin embargo, estos pequeños segundos huéspedes intermedios pueden ser comidos por especies de depredadores más grandes, por ejemplo, truchas, percas, leucomas y lucios. En este caso, el sparganum puede migrar a la musculatura de los peces depredadores más grandes y los mamíferos pueden adquirir la enfermedad al comer estos peces huéspedes intermedios infectados crudos o poco cocidos. Después de la ingestión de los peces infectados, los plerocercoides se convierten en adultos inmaduros y luego en tenias adultas maduras que residirán en el intestino delgado. Los adultos se adhieren a la mucosa intestinal por medio de los dos surcos bilaterales (bothria) de sus escólices. Los adultos pueden alcanzar más de 10 m (hasta 30 pies) de longitud en algunas especies como D. latum, con más de 3.000 proglótidos. Uno o varios de los segmentos proglótidos en forma de cinta (de ahí el nombre de tenia) se desprenden regularmente del cuerpo principal del gusano y liberan huevos inmaduros en agua dulce para comenzar el ciclo nuevamente. Los huevos inmaduros se descargan de los proglótidos (hasta 1.000.000 de huevos por día por gusano) y se eliminan en las heces. El período de incubación en humanos, después del cual los huevos comienzan a aparecer en las heces, es típicamente de 4 a 6 semanas, pero puede variar desde tan solo 2 semanas hasta 2 años.