Fløyelsdyr kan deles inn i to grupper. Den ene (Peripatidae) har en pantropisk utbredelse, det vil si langs ekvatoren i både Afrika, Sydøst-Asia og Sør-Amerika. Den andre (Peripatopsidae) er til dels nokså fargesprakende. De forekommer på Sørhalvkulen i subtropisk og temperert klima.