Cette famille est très spécialisée. Leurs membres antérieurs sont minuscules mais robustes et complétés par des « mains ». Leur squelette laisse croire qu'ils avaient une imposante poitrine et des muscles des bras peut-être adaptés pour creuser ou déchirer[réf. nécessaire]. Ils possédaient un museau en forme de tube, des mâchoires allongées et des dents minuscules. Ils étaient peut-être adaptées pour se nourrir d'insectes coloniaux, tels les termites[réf. nécessaire].
Le cladogramme suivant montre la position phylogénétique des Alvarezsauridae, suivant l'étude menée par Makovicky, Apesteguía et Gianechini en 2012, lors de description lors de la description d'Alnashetri cerropoliciensis[3] :
↑(en) Vladimir R. Alifanov et Rinchen Barsbold (2009). "Ceratonykus oculatusgen. et sp. nov., a new dinosaur (?Theropoda, Alvarezsauria) from the Late Cretaceous of Mongolia." Paleontologicheskii Zhurnal (Russ.) 2009, 1: 86–99
↑(en) A basal parvicursorine (Theropoda: Alvarezsauridae) from the Upper Cretaceous of China
XING XU, DE-YOU WANG, CORWIN SULLIVAN, DAVID W. E. HONE, FENG-LU HAN, RONG-HAO YAN & FU-MING DU (P.R. China). Zootaxa, 2413 1-19.
↑(en) Peter J. Makovicky, Sebastián Apesteguía et Federico A. Gianechini, « A new coelurosaurian theropod from the La Buitrera fossil locality of Río Negro, Argentina », Fieldiana Life and Earth Sciences, no 5, , p. 90-98 (DOI10.3158/2158-5520-5.1.90).
↑« New material and diagnosis of a new taxon of alvarezsaurid (Dinosauria, Theropoda) from the Upper Cretaceous Bissekty Formation of Uzbekistan », Journal of Vertebrate Paleontology, vol. 41, no 5, , e2036174 (DOI10.1080/02724634.2021.2036174, S2CID247391327)</ref>