脊索动物是动物界最高等的一类,也是种类相当丰富的一个门．它包括低等的脊索动物如现代海洋中的文昌鱼、海鞘等,以及较高等的脊索动物如鱼、蛙、龟、鸟、牛、猿猴、人类等。

本门动物最主要的共同特点是具有脊索．脊索是一条具弹性而不分节的白色轴索,起源于内胚层,起支持身体的中轴作用．高等动物的脊索只在胚胎期存在,胚胎期后由周围结缔组织硬化而成的脊椎所代替。

在脊索的背侧有中枢神经系统,是中空的神经管,起源于外胚层,大多数脊索动物的神经管前部扩大成脑．在脊索的腹侧有消化道,它的前端两侧有左右成排的小孔与外界沟通,这些小孔称为鳃裂．水中生活的脊索动物终身保留鳃裂,陆地脊索动物仅在胚胎期具有鳃裂,后来发展成肺呼吸。

脊索动物门中的动物,根据其脊索、神经管鳃裂的特点以及形态特征,可分为四个亚门: 半索亚门、尾索亚门、头索亚门和脊椎亚门．这四个亚门中仅有脊椎亚门是进化的主干,其余三个亚门是在向脊索进化途中生出的旁支。

半索亚门 又称口索动物,身体分为吻、颈和躯干三个部分,在吻部有一段类似脊索的构造．单凭着这一小段＂类脊索＂便能判断它是由无脊索向有脊索转变的一种过渡型动物,这类动物全部是海生,现在还活着的动物代表有柱头虫,化石代表有笔石。

笔石是已经绝灭了的群体海生动物,由于它的化石印迹像描绘在岩石层面上的象形文字,故称此名．笔石化石全世界各洲均有发现,其地史分布自中寒武世至早石炭世,其中的正笔石在奥陶纪、志留纪达到极盛,且演化迅速,分布地广,绝灭也快,成为这种两个纪的标准化石之一,其种属可在世界范围内作地层对比工作．笔石群体的外形粗看起来像松折枝的化石,即使是专家,稍不留神也会认为是苔藓动物．确认笔石是半索动物,也还是近几十年才明确的。

尾索亚门 幼体呈蝌蚪状,尾部有脊索,但成年后尾巴消失,钻进沙土里底栖生活,属海生单体．这亚门的动物比半索动物在脊索的长度上进化了一些,推测它是由半索动物的祖先分化出来的,可它的倒退比半索动物还大,已不会游泳,不能主动地觅食,只有斜插在沙滩中,等食物自动送上门来,海边渔民和海滨游泳池出售的海鞘,就是尾索动物的代表。

头索亚门 身体似鱼但无真正的头,终身都有一条纵贯全身的脊索,背侧有神经管,咽部具许多条鳃裂．比起半索、尾索动物来头索动物要算相当进步的了,它的代表动物是文昌鱼．说起文昌鱼来很有意思,它全身无骨,体长2～5 厘米,生活在浅海地区,因最初是在我国海南省文昌县的沿海一带发现的,故称此名．而文昌鱼数量最多的地方是在福建省沿海一带,渔民们经常捕食,其捕捉的方法也很特别,根据它遇惊而喜钻沙的特点,先趟水走几次,然后把沙子挖起堆成堆,再盛一桶（盆）海水,用瓢舀起一瓢沙,在桶中慢慢澄,沙落鱼出,多的时候,一瓢中能澄出半瓢鱼来．拿回家里用鸡蛋裹上下油锅一炸,其味鲜美无比,又无骨刺鲠喉,常是渔家用来招待客人的佳肴．可惜现在已不多见了,随着沿海工业的发展,近海污染严重,文昌鱼也几不见踪迹了。

半索、尾索和头索动物,尽管都算脊索动物门,但都是低级的,连头都没有,故统统称为原索动物或称为无头类,它们也是动物进化中的侧支,真正代表进化方向的还是脊椎动物亚门。