现存的脊索动物近4万种，它们的形态和结构差别很大；原始脊索动物结构比较简单，高等脊索动物结构很复杂。它们的生活方式多种多样，栖息环境千差万别，分布的地区几乎遍布全球。

脊索动物有脊索、背神经管和鳃裂。它们可分为半索动物亚门（常见的有柱头虫）、尾索动物亚门（常见的有柄海鞘）、头索动物亚门（常见的有文昌鱼）和脊椎动物亚门四个亚门

脊椎动物体内有由脊椎骨相连的脊柱，体形左右对称，一般分头、躯干和尾三部分，躯干有附肢，水生动物有鳍，有发达的头骨这类动物进化最高等、和人类关系最密切，主要包括鱼纲、两栖纲、爬行纲、鸟纲、哺乳纲。它们的主要特征如下表：在文昌鱼的基础上进化，发展出现了鱼类。鱼，有了一根真正支撑身体的大梁--脊梁骨(脊柱)，埋藏在脊柱背面有一条柔软的脊髓和向前膨大所进化形成的脑。这新形成的高度发达的神经中枢，使动物空前的聪明了起来。鱼，有了鳍和尾巴。全身成为流线型，可以到处游来游去。它们成了当时地球上最高等的动物。它们的子子孙孙很快占据了全部江河湖海。在这以后的5000万年，可以叫做鱼的时代。

这个时期，水族里发生了非常重要的事件；在我国东南沿海一带海域，至今还生活着一种身体半透明的小动物，因为它首先在我国文昌县发现，所以叫文昌鱼。达尔文曾把这称为"最伟大的发现"，因为它"提供了揭示脊椎动物的钥匙"。

研究脊髓反射机能所用之生理学标本。系用手术方法切断中枢神经系统的高级部位（脑）对脊髓影响的一种实验动物，可用脊髓蛙、脊髓猫、脊髓犬等。待手术后休克消退供作实验。随意运动和自发运动完全消失，但由于除去了高级中枢之抑制作用，脊髓反射反比对照的正常动物更有规律的出现，表现出位于脊髓中之中枢机能。如刺激脊髓蛙之趾端，脚就抬起；若将浸有酸溶液之纸片贴于它的背皮上，则用后脚将它拂掉。