Kopējais izskats ir līdzīgs “peļveidīgajiem”. Lielākā daļa kāmju dzimtas pārstāvju ir nelieli vai vidēji lieli grauzēji, taču ir arī salīdzinoši lieli (ondatra jeb bizamžurka Ondatra zibethicus). Ķermeņa garums svārstās no 5 (Roborovska kāmis Phodopus roborovskii) līdz 36 (ondatra) cm, ķermeņa masa ir no 10 g līdz 1,5 kg. Astes garums (0,7–33 cm) pārsvarā ir īsāks par ķermeni. Ausis parasti ir īsas, apaļas un daļēji paslēptas kažokā. Pakaļkājas ar pieciem pirkstiem, bieži ar spēcīgiem nagiem. Ūdens formām pakaļkāju pēdām ir peldplēve. Pazemes sugām ir racējiem tipiska cilindriska ķermeņa forma. Mati parasti ir biezi un mīksti. Krāsa visbiežāk ir viendabīga, no gaiši līdz tumši brūnai mugurpusē un gaišai vēderpusē. Dažkārt gar muguras vidu stiepjas tumša gareniskā svītra (Džungārijas kāmis Cricetiscus sungorus). Kāmju dzimtā ir sastopamas sugas ar raksturīgu matojuma krāsojumu, kā, piemēram, Eirāzijas kāmis Cricetus cricetus. Tā ķermeņa mugurpuse ir sarkanbrūna, vēders – melns. Sānos ir divi lieli un gaiši plankumi, kurus parasti atdala melna josla. Gaišs plankums ir arī galvas sānos un aiz ausīm, dažreiz arī lāpstiņas zonā. Cricetinae apakšdzimtas pārstāvjiem vaigu zobi ir ar noslēgtām saknēm, to košļātājvirsma ir pauguraina, savukārt Atvicolinae apakšdzimtā vaigu zobu pauguriņi pārveidojas emaljas prizmās. Strupastu vaigu zobi aug visas dzīves laikā. Košļājamā virsma ir saplacināta, un prizmu malas veido efektīvu rīvi zaļās masas kārtīgai sasmalcināšanai. Kāmjiem un dažām strupastēm ir smirddziedzeri, kas izdala sekrētu teritorijas marķēšanai. Diploīdais hromosomu skaits svārstās no 17 (Oregonas strupaste Mynomes oregoni) un 18 (ziemeļu akodonts Necromys urichi) līdz 66 (baltkakla meža kāmis Neotoma albigula).