概要
熱帯を中心に、全世界に約 4,000 種、うち日本には南日本を中心に 50 種余り（朝比奈 1991 によると 52 種 7 亜種）が知られる。体長は 10mmほどから 100mmに達する種類まで様々だが、家住性の種はどれも 10-40mm程度である。最大種は南米に生息するナンベイオオチャバネゴキブリで、体長110mm、開長200mmに達する。日本産の最大種は石垣島、西表島に生息し、体長50mmになるヤエヤママダラゴキブリである。
全身が上から押しつぶされたように平たく、狭い場所に潜むのに都合がよい体型をしている。頭部は胸部の下に隠れる。口には大あごがあり、食物をかじって食べる。複眼の機能はあまり良くないが、長い触角と尾部の尾毛（びもう）がよく発達し、暗い環境下でも周囲の食物や天敵の存在を敏感に察知する。脚がよく発達し、走るのが速い。例えばワモンゴキブリの走る速さは1秒当たり1.5m（体長の40～50倍）と言われている。成虫にはふつう翅が 2 対 4 枚あるが、前翅だけ伸びる種類、もしくは翅が全く退化してしまった種類もいて、これらの種類は飛翔能力を欠く。また、翅が揃っている種でも飛翔能力は低く、短距離を直線的に飛ぶ程度である。体表に光沢をもつ種類が多く、「アブラムシ」（油虫）の別名もあるが、種類によっては光沢を欠くものもいる。
卵 - 幼虫 - 成虫という成長段階を踏む不完全変態の昆虫である。卵は数十個が一つの卵鞘に包まれて産みつけられるが、チャバネゴキブリのようにメスが卵鞘を尾部にぶら下げて保護するものや、サツマゴキブリのように一旦体外で形成した卵鞘を体内のポケット状の器官に引き込んで体内保護するものもいる。幼虫は翅がない以外は成虫とほぼ同じ形をしており、5 - 7 回の脱皮を経て成虫となる。クロゴキブリのような大型種は成虫になるのに 1 年半から 2 年ほどかかるものが多く、世代交代の速度は意外に遅い。
出現したのは約3億年前の古生代石炭紀で、「生きている化石」ともいわれる。古生代から絶滅せずに生き残ってきたことから「人類滅亡後はゴキブリが地球を支配する」と言われるほどだが、実際には森林環境に依存している種が多いので、人類が自らの環境破壊によって森林環境を道連れに滅亡した場合には絶滅する種が多いと推測され、人家生活型のコスモポリタン種は依存する人家環境の消滅によって絶滅する可能性が高い。むしろこの発言は著名な生物学者がマスコミ向けに、人類が万物の霊長として驕り高ぶることに対して警鐘を鳴らす意味で発した、はったりの要素が強いものである。
本来は熱帯雨林に生息する昆虫で、昼間は朽ち木や落ち葉のかげにひそみ、夜になると出歩いて菌類、樹液、朽ち木、動物の死骸や糞などを食べる雑食性の昆虫である。食物の主体は朽ち木などの腐植質であるが、中にはクワガタムシの幼虫やシロアリのように朽ち木のみを食べて生活するものも少なくない。やがて特に雑食性の強い種の中から寒さや食物に困らない人間の住環境に進出する種類が現れ、害虫として激しく忌み嫌われるに至っている。
人家生のゴキブリの中で特にコスモポリタンとして世界中に広まっている種には、クロゴキブリ、チャバネゴキブリ、ワモンゴキブリなどのようにアフリカ原産だったと推測されているものが多い。これらは寒さには弱く、日本での生息地は北海道と高標高地を除く場所である。しかし近年では人家生のコスモポリタン種は北海道にも進出して一年中暖かいビル内などで繁殖・定着している。一方、森林性の種類は在来種のヤマトゴキブリ、オオゴキブリ、モリチャバネゴキブリ、サツマゴキブリなどがいるが、在来種のヤマトゴキブリのように人家にも生活の場を広げる例もある。