Troodon był niedużym dinozaurem, długim na około 3 metry. Ciało miał pokryte najprawdopodobniej piórami. Cechą charakterystyczną dla dinozaurów tego rodzaju był sierpowaty szpon na palcu każdej stopy. Dinozaur ten miał największy mózg w stosunku do ciała pośród wszystkich dinozaurów.