Nuolimadot (Chaetognatha) ovat pieniä, 5 – 140 mm pitkiä, nuolimaisia ja läpikuultavia merten planktoneläimiä, joita tunnetaan yli 120 lajia, jotka luokitellaan 20 suvuksi, jotka puolestaan muodostavat kaksi lahkoa. Osa lajeista on pohjaeläimiä, jotka tarttuvat kiviin ja leviin, joista syöksyvät saaliin kimppuun.
Planktonissa nuolimatojen yksilömäärät ovat huomattavia, mutta Suomen merialueilta ne puuttuvat. Päivänvalon aikaan ne viihtyvät syvemmällä ja nousevat pintaan ilta- ja aamuhämärässä. Planktonia syöville eläimille ne ovat tärkeää saalista, ja itse ne saalistavat yksisoluisia eliöitä, äyriäisten toukkia ja muita pieniä planktereita liikkuen nuolimaisen nopein pyrähdyksin.
Nuolimatojen tieteellinen nimi johtuu kreikan sukasta ja leukaa tarkoittavista sanoista (kheeton ja gnathos). Kitiinisukaset toimivat leukoina, jotka tarttuvat saaliiseen. Ruumis on kaksikylkinen ja niveletön, ja sen sivuilla on evämäiset lisäkkeet. Ihon pintaa peittää ohut päällysketto eli kutikula. Ruoansulatuskanava on täydellinen (suu, nielu ja suoli), ja peräaukko sijaitsee vatsapuolella eli ventraalisesti. Ruumiinontelo on hyvin kehittynyt ja jakautuu kolmeksi pariksi osastoja. Verenkierto-, hengitys- ja erityselimet puuttuvat. Hermostossa on selkä- ja vatsapuolen gangliota (hermosolmukkeita) ja aistinelimiä. Nuolimadot ovat kaksineuvoisia, ja niiden kehitys on suora, vailla toukkavaiheita.
Ruumiinseinämä koostuu monen solukerroksen muodostamasta ihosta eli epidermistä, jonka alla on kalvo ja ohut lihaskerros. Neljä kylkien pitkittäislihasta huolehtii liikkumisesta.
Hermoston muodostaa aivogangliopari nielun yläpuolella, jonka ympäri kulkee hermorengas. Ruumiin puolessa välissä sijaitsee vatsapuolen ganglio, josta lähtee hermoja eri ruumiinosiin. Pään selkäpuolella eli dorsaalisesti sijaitsee silmäpari; kummassakin silmässä on kolme linssiä. Silmien välissä on hajuaistin. Se ja silmät ovat hermoyhteydessä aivoganglioon. Tuntoaistimet ovat pitkin eläimen pintaa hajaantuneina ja muodoltaan papillimaisia (nystymäisiä).
Ruumiinontelon eli keloman pinta- eli epiteelisolut synnyttävät nuolimadon sukusolut. Kussakin keskiruumiin ontelossa on pitkä munarauhanen, josta lähtee ruumiin takapäähän avautuva munanjohdin, ja kussakin takaruumiin ontelossa on kapea siittiörauhanen, jonka tuottamat siittiöaiheet vapautuvat onteloon kehittymään kypsiksi siittiöiksi. Ne kulkeutuvat suppilomaisen aukon kautta siittiöjohtimiin, jotka avautuvat takapään sivuille eli lateraalisesti. Lisääntymistä tapahtuu kautta vuoden, ja hedelmöitys on sisäinen. Hedelmöitynyt munasolu jakautuu ja muodostaa tyypillisen gastrulan, jonka ontelon sivutaskuista muodostuu nuolimadon osastoiksi jakautunut ruumiinontelo. Munasta kuoriutuu aikuista muistuttava eläin. Nuolimadoilla on myös regeneraatiokyky, mikä tarkoittaa että menetetyn ruumiinosan tilalle kasvaa pian uusi ja täydellinen.
Nuolimatofossiileja tunnetaan kamrikaudelta lähtien, vaikka pehmeäruumiisina niiden fossiloituminen on heikkoa. Nuolimatojen sukulaisuussuhteista muihin elänkunnan pääjaksoihin on esitetty aikojen kuluessa erilaisia näkemyksiä. Vanhastaan niitä on pidetty jälki- eli uusisuisina (Deuterostoma) yhdessä mm. piikkinahkaisten ja selkäjänteisten kanssa. Näkemys on varmaankin hylättävä, sillä viimeaikaiset molekyylitutkimukset vievät nuolimadot mm, rataseläinten ja kampaleukamatojen yhteyteen. Nuolimadot voivat olla kaksikylkisten (Bilateralia) kantamuodon sukulaisia.
Nuolimatojen pääjaksossa, Chaetognatha, on vain yksi luokka: Sagittoidea. Siinä erotetaan kaksi lahkoa. Lahkossa Aphragmophora on viisi ja lahkossa Phragmophora neljä heimoa. Niiden yhteinen lajiluku nousee yli 120:n.