Zuckmücken sind weltweit verbreitet und selbst in Hochgebirgen und den Polarzonen anzutreffen. Ihre Larven besiedeln Gewässer aller Art inklusive der Meere, manche aber auch semiaquatische und terrestrische Lebensräume. Einige Arten tolerieren selbst extreme Bedingungen in heißen Quellen, Gletscherseen, reißenden Gebirgsbächen, hochgradig sauren bzw. salzigen oder stark verschmutzten Gewässern sowie in bis zu 1000 m tiefen Höhlen. Bestimmte Zuckmücken-Larven können als Bio-Indikatoren zur Einschätzung der ökologischen Güteklasse eines Gewässers herangezogen werden.
Die riesige Familie umfasst möglicherweise über 10 000 Arten, knapp 7300 sind bislang beschrieben und zu 11 Unterfamilien gruppiert. Die Artbestimmung der Imagines und Larven gestaltet sich schwierig und bedarf exakter mikroskopischer Untersuchung, wünschenswerterweise in Kombination mit molekularbiologischen Analysen. In Deutschland sind derzeit etwa 800 Arten bekannt.
Die Imagines sind zarte, weichhäutige Tiere von 1-10(-14) mm Körperlänge. Sie erinnern an Stechmücken, haben aber verkümmerte Mundwerkzeuge und nehmen in ihrer kurzen Lebensspanne meist keine Nahrung auf. Ihre Färbung ist oft mehr oder weniger hell, auch Grüntöne kommen vor. Auffällig sind die langen, buschig behaarten Fühler der Männchen. Der Brustabschnitt ist hoch aufgewölbt und verdeckt in der Aufsicht den Kopf. Die Flügel sind meist gut entwickelt, sie reichen nicht bis zur Spitze des langen, schlanken Hinterleibs und werden in Ruhe dachförmig zusammengelegt. Bei einigen marinen Arten sind sie zurückgebildet. Die Beine sind dünn, die sehr langen Vorderbeine werden im Sitzen typischerweise oberhalb des Kopfes nach vorn gestreckt und machen oft vibrierende Bewegungen (daher „Zuckmücken“).
Die geschlüpften Männchen bilden in der Nähe ihrer Brutstätten Tanzschwärme von mitunter gewaltiger Größe, die gelegentlich als missdeutete „Rauchsäulen“ zu Feuerwehr-Alarmierungen führten. Sie stellen eine wichtige Futterquelle für Singvögel, Fledermäuse und andere insektenfressende Tiere dar. Die Zuckmücken-Weibchen fliegen zur Begattung in die Schwärme ein und gehen unmittelbar danach zur Eiablage über, womit ihr Leben endet. Auch die Männchen sterben bald nach der Begattung. - Die Eier sind durch eine schützende Gallertmasse zu Ballen verbunden. Die Legetätigkeit der oft zahllosen Weibchen kann zu riesigen Laichmengen führen, die Pflanzen, Steine und anderes im Uferbereich der Gewässer mit einer dicken Schicht überziehen.
Zuckmückenlarven sind wurmähnlich und meist nicht über 25 mm lang. Die aquatischen halten sich überwiegend am Grund der Gewässer auf, sie atmen durch die Haut. Ihre riesige Anzahl, die die Gesamtmenge aller übrigen Makro-Wirbellosen übersteigen kann, macht sie zu einer Schlüsselgruppe in Süßwasser-Ökosystemen. Sie sind nicht nur ein extrem wichtiges Glied in der Nahrungskette, sondern tragen auch zur Sediment- und Wasserdurchmischung bei und beeinflussen die Verfügbarkeit von Sauerstoff, Kohlenstoff und Nährstoffen (Phosphor, Stickstoff) für die übrigen aquatischen Organismen. Viele Larven bauen sich röhrige Gehäuse, die dem Untergrund ansitzen oder auch mitgetragen werden. Sie ernähren sich meist von Detritus, Mikroplankton und Algen; manche leben räuberisch und machen Jagd auf kleine Wassertiere, wozu auch Artgenossen gehören können. Einige leben symbiontisch oder parasitisch an bzw. in verschiedensten Wassertieren wie Eintags- und Köcherfliegenlarven, Moostierchen und Süßwasserschwämmen. Seltener sind Minierer in Wasserpflanzen, die neben dem pflanzlichen Gewebe aber auch Kleinstlebewesen verzehren.
Die Larven einiger Arten, die in sauerstoffarmer Umgebung leben, besitzen in ihrer Blutflüssigkeit das Atmungsprotein Hämoglobin und sind dadurch blutrot gefärbt. Im Zoofachhandel kann man sie unter der Bezeichnung „Rote Mückenlarven“ im lebenden oder gefriergetrockneten pulverisierten Zustand als beliebtes Zierfischfutter erwerben. Zuckmücken-Hämoglobine erwiesen sich als potente Allergene, die beim Menschen dieselben Symptome auslösen können, wie sie auch für eine Pollenallergie typisch sind (Schnupfen, Bindehautentzündung, allergisches Asthma). Arbeiter in Fischfutter-Fabriken und Aquarianer sind öfter davon betroffen. Auch die zu Staub zerfallenen Imagines lösen nach Inhalation bei vielen Personen Krankheitszeichen aus.
Terrestrisch lebende Larven finden sich in feuchten Moospolstern, in Spülsäumen von Stränden, Uferwiesen, Mooren und humosen Waldböden. Sie stellen keine Gehäuse her. Manche gehen bei Austrocknung in einen Starrezustand über und werden bei Befeuchtung wieder aktiv. Auch vorübergehendes Einfrieren kann überdauert werden.
Nach Ablauf etwa eines Jahres, in dem sich die Larve viermal häutet, tritt die Verpuppung ein, bei den gehäusebildenden Arten im Inneren der Wohnröhre. Einige Tage später steigen alle Puppen mit schlängelnden Bewegungen senkrecht zur Wasseroberfläche auf. Der Schlupf der Imagines benötigt nur wenige Sekunden.