Den er en av de minste dinosaurene som noen gang er blitt funnet, og var noe større enn en hane. Compsognathus raget 0,7 m over bakken, den ble opptil 1,4 m lang og veide anslagsvis rundt 3,5 kg. Hodet var lite, ca. 6,5 cm langt, med små spisse, skarpe tenner. Den fikk navnet sitt av Wagner i 1859 ut i fra sin "fine, skjøre kjeve". Kroppen var spinkel og slank med hule knokler, som også er vanlig blant nålevende fugler. Compsognathus var derfor lett og rask til beins. Både nakken og halen var lang og fleksibel. Den hadde små korte armer med to fingre på hver hånd. Dette skilte Compsognathus fra de andre jurassiske rovdinosaurene som alle hadde tre fingre. Først i krittperioden ble det vanlig med to fingre, som hos Tyrannosaurus rex. Hos Compsognathus var beina omtrent dobbelt så lange som armene, og hadde tre tær med klør.
Compsognathus livnærte seg av et variert utvalg insekter og smådyr. En liten firfirsle ved navn Bavarisaurus oppbevart i mageregionen på et av Compsognathus-fossilene viser dette. Firfirslen ble funnet sammen med 10 egg. Først trodde man at dette betydde at Compsognathus fødte levende unger. Da man fant ut at skjelettet var en firfirsle, og ikke et lite Compsognathus-foster, ble denne teorien forkastet.
Til nå er det funnet tre eksemplarer av Compsognathus. Ett nesten perfekt eksemplar ble oppdaget i en kalksteinsavsetning i Solnhofen i Sør-Tyskland på slutten av 1850-tallet. Senere er det funnet enda et eksemplar samme sted, med dette er ikke beskrevet ennå. Det tredje er et noe større, men dårligere, oppbevart individ fra Canjuer i Sør-Frankrike.
Oppbevaringen av fossilene i Solnhofen-kalksteinen er enestående. Kalksteinen er av så lys, finkornet og god kvalitet at den ofte er blitt brukt som litografiske trykkplater. Den er dannet i en lagune hvor det har vært svært høy saltholdighet pga. varmt klima og stor fordampning. Det er ikke så mange fossiler i lagene, men de som finnes her er usedvanlig godt oppbevart. Urfuglen Archaeopteryx, som levde på samme tid som Compsognathus, er bevart i Solnhofen-kalksteinen med avtrykk etter lange, flotte fjær på vingene og halen. Noen forskere mener at Compsognathus og Archaeopteryx kan ha vært i slekt, og at også Compsognathus muligens hadde fjær. Men eksemplaret av Compsognathus oppbevart i Solnhofen-formasjonen viser dessverre ingen fjær. Selv om Archaeopteryx og Compsognathus hadde mange likhetstrekk, som at de var av omtrent samme størrelse, hadde liknende skjelett og at de levde i samme periode, var det også visse forskjeller. Archaeopteryx hadde som nevnt lange fjær på armer og hale som ikke er blitt funnet på Compsognathus. Dessuten er Compsognathus ikke funnet med ønskebein som hos sin mer fugleliknende slektning.