Отличительной особенностью позвоночных служит внутренний скелет, представленный у зародышей хордой, а у взрослых животных хрящевым или костным позвоночником.
Верхние дуги позвонков образуют особый канал, в котором расположен спинной мозг. Нервная система выдается вперед относительно хорды. На переднем конце позвоночник сочленен с черепом, в котором расположен головной мозг и органы чувств — органы зрения, слуха и обоняния. Имеется сердце. Органы дыхания представлены жабрами у водных животных и легкими у наземных.
Среди позвоночных различают Бесчелюстных (Agnatha) и Челюстноротых (Gnathostomata). Первые не имеют дифференцированных челюстей, у вторых образуются челюстной аппарат, сочлененный с черепной коробкой. К Agnatha принадлежат Круглоротые (миноги, миксины). К Челюстноротым относятся два класса рыб — Хрящевые и Костные рыбы, а также Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие.
Эволюция онтогенеза позвоночных животных ознаменовалась изменением, имевшем глобальное значение, а именно возникновением зародышевых оболочек и прежде всего амниона. Возникновение амниона и других зародышевых оболочек открыло перед позвоночными новые горизонты. Сделав их размножение независимым от водной среды, оно создало необходимые предпосылки для широкого освоения суши и, таким образом, открыло новые перспективы для эволюции животного мира.
С учетом этого изменения индивидуального развития позвоночные подразделяются на два надкласса. Высшие позвоночные — рептилии, птицы и млекопитающие объединяются в надкласс Amniota, т. е. в группу животных, зародыши которых имеют амнион — особую зародышевую оболочку, создающую водную среду для развивающегося эмбриона. Бесчелюстные позвоночные, а также Рыбы и Земноводные образуют надкласс Anamnia, представители которого не имеют амниона.
У низших позвоночных различают два основных типа развития: более примитивное развитие с полным дроблением (круглоротые, двудышащие рыбы, хрящевые ганоиды, костные ганоиды, кистеперые, амфибии) и развитие с дискоидальным дроблением, характерное для животных, яйца которых отличаются высоким содержанием желтка (костистые рыбы, селяхии). В качестве примеров развития Anamnia с полным дроблением рассмотрим развитие миноги (Круглоротые) и некоторых амфибий. Развитие Anamnia с дискоидальным дроблением будет рассмотрено на примере онтогенеза костистых рыб.