嵴椎动物中，有280属在二叠纪最后两个沉积层（以发现牙形石化石为标准）消失。根据统计分析的结果，二叠纪末海洋生物的物种数量降低，多是因为灭亡，而非物种形成的减少。受到此次灭绝事件影响最严重的生物群，是具有碳酸钙外壳的海洋无嵴椎动物，尤其是吸收环境中二氧化碳以制造外壳的物种。在正常时期，底栖生物的灭亡率高。这次灭绝事件使底栖生物的灭亡率，达到正常时期的数倍。以灭绝比例来看，海洋生物遭受灾难性的灭亡。继续存活的海生无嵴椎动物则包含：腕足动物门（牠们的数量在灭绝事件后持续了一段缓慢的衰退）、菊石亚纲的