Budowa Posiadał promienie twarde płetw piersiowych (w postaci kolców), co nie jest cechą znaną wśród chrzęstnoszkieletowych. Miał rekinie cechy, takie jak uzębienie czy szkielet wewnętrzny, z kolei twarde kolce płetw oraz zewnętrzny szkielet pozaczaszkowy upodabniały go do fałdopłetwych (jednakże kompleks kolców, jaki jest spotykany u Doliodus, można stwierdzić tylko u niektórych akantodów np. u Gyracanthides). Obie płetwy piersiowe poprzedzone były grubym kolcem, ustawionym pod kątem 40–45° względem osi ciała. Badacze sugerują, że kolce były dłuższe i rozpostarte na boki, a u NBMG 10127 są one ułamane. Kolce sięgają do kości łopatkowo-kruczych w pobliżu, ale nie sięgają głęboko do wnętrza ciała i nie są połączone z żadnym otworem w kości kruczej (np. w przeciwieństwie do Acanthodes). Skan szczątek Doliodus udowodnił, że żuchwowiec ten posiadał również zęby skórne jak Acanthodii. Szczęki oraz łuki skrzelowe były tak szerokie jak same płetwy piersiowe. Przypuszcza się jednak, że pozorna szerokość łuków skrzelowych wynika ze spłaszczenia podczas przykrycia osadami osobnika. Zęby były typu diplodontycznego. Sugeruje się, że płetwy piersiowe u Doliodus powstały nieco bliżej brzusznej linii środkowej.