脊椎動物
多くの脊椎動物では脊椎骨が神経管を取り囲んでおり、また胚において神経管が閉じつつある際に神経管の背側に神経堤が形成されるという特徴がある。「神経堤は胚の中で移動し、歯、頭蓋骨の一部や軟骨、神経、眼などの感覚器官の原基など、さまざまな構造をつくり出す」。
デボン紀に生じた肉鰭類の中には泥の上を「歩いた」ものがいたものと思われる。3億7,500万年前の肉鰭類であるティクタアリクは、鰭や鰓といった魚類の特徴を持つと同時に、肋骨(呼吸を助け、体を支える役目を担う)、頸・肩・肺があり、頭部を動かすことができるなど四肢動物の特徴も備えていた。3億6,500万年前頃最初の四肢類が生じ、その後の6,000万年間で著しい多様化が進んだ。
乳腺を持ち、雌の乳腺から出る母乳により子を育てる。相対的に大きな脳を持つ種が多い。内温性で体表の毛により代謝熱を逃さないようにしている。腎臓の機能が発達している為、老廃物の排出の際の水分の損失が少ない。
多数の椎骨がつながった脊椎(背骨)をもつ。
脳と脊髄(あわせて中枢神経と呼ぶ)をもち、それぞれは頭蓋骨と脊椎に守られている。
いわゆる“赤い血”(ヘモグロビンを含む血液)を持つ(極地に生息する魚などに一部例外あり)。
少なくとも一つの半規管を持つ。
大型の種が多い。魚類の幼生には1ミリメートル以下のものがあるが、成熟時の体長としては最小のものでも6 - 8ミリメートル程度になる。このため多くの動物門にある間隙性生物が存在しない。また、最大の水棲動物(現生種のシロナガスクジラ。ただし体長だけならマヨイアイオイクラゲが上回る)と最大の陸上動物(絶滅種では竜脚類の一種。現生種ではアフリカゾウ)の両方を含む。