Phân loại động vật là vấn đề phân loại những điểm tương đồng và khác biệt, đặt động vật vào các nhóm và sau đó chia các nhóm đó thành các nhóm nhỏ. Toàn bộ nỗ lực tạo ra một cấu trúc – một hệ thống phân cấp trong đó các nhóm cấp cao lớn phân loại những khác biệt rõ ràng và táo bạo, trong khi các nhóm cấp thấp tách biệt các biến thể tinh vi, gần như không thể nhận thấy. Quá trình phân loại này cho phép các nhà khoa học mô tả các mối quan hệ tiến hóa, xác định các đặc điểm chung và làm nổi bật các đặc điểm độc đáo thông qua các cấp độ khác nhau của các nhóm và phân nhóm động vật.
Trong số những tiêu chí cơ bản nhất để phân loại động vật là liệu chúng có xương sống hay không. Đặc điểm duy nhất này xếp một loài động vật vào một trong hai nhóm: động vật có xương sống hoặc động vật không xương sống và đại diện cho sự phân chia cơ bản giữa tất cả các loài động vật còn sống ngày nay cũng như những loài đã biến mất từ lâu. Nếu chúng ta muốn biết bất cứ điều gì về một loài động vật, trước tiên chúng ta nên nhắm đến việc xác định xem đó là động vật không xương sống hay động vật có xương sống. Sau đó chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu vị trí của nó trong thế giới động vật.
Động vật có xương sống (Subphylum Vertebrata) là động vật có bộ xương trong (bộ xương trong) bao gồm một xương sống được tạo thành từ một cột các đốt sống (Keeton, 1986:1150). Subphylum Vertebrata là một nhóm trong Phylum Chordata (thường được gọi là ‘các hợp âm’) và như vậy thừa hưởng các đặc điểm của tất cả các hợp âm:
- đối xứng song phương
- phân khúc cơ thể
- bộ xương trong (xương hoặc sụn)
- túi hầu họng (hiện diện trong một số giai đoạn phát triển)
- hệ thống tiêu hóa hoàn chỉnh
- tim bụng
- hệ thống máu khép kín
- đuôi (ở một số giai đoạn phát triển)
Ngoài những đặc điểm được liệt kê ở trên, động vật có xương sống còn sở hữu một đặc điểm bổ sung khiến chúng trở nên độc nhất giữa các loài có dây sống: sự hiện diện của xương sống. Có một số nhóm hợp âm không có xương sống (những sinh vật này không phải là động vật có xương sống và thay vào đó được gọi là hợp âm không xương sống).
Các lớp thú là động vật có xương sống bao gồm:
- Cá không hàm (Lớp Agnatha)
- Cá bọc thép (Lớp Placodermi) – đã tuyệt chủng
- Cá sụn (Lớp Chondrichthyes)
- Cá xương (Lớp Osteichthyes)
- Lưỡng cư (Lớp lưỡng cư)
- Bò sát (Lớp Reptilia)
- Chim (Lớp Aves)
- Động vật có vú (Lớp Mammalia)
Động vật không xương sống là một tập hợp rộng lớn của các nhóm động vật (chúng không thuộc về một phân ngành duy nhất như động vật có xương sống), tất cả đều thiếu xương sống. Một số (không phải tất cả) các nhóm động vật không xương sống bao gồm:
- Bọt biển (Ngành Porifera)
- Sứa, hydras, hải quỳ, san hô (Ngành Cnidaria)
- Thạch lược (Ngành Ctenophora)
- Giun dẹp (Ngành Platyhelminthes)
- Thân mềm (Ngành Mollusca)
- Ngành Chân khớp (Ngành Arthropoda)
- Giun đốt (Ngành Annelida)
- Da gai (Ngành Echinodermata)
Tổng cộng, có ít nhất 30 nhóm động vật không xương sống mà các nhà khoa học đã xác định được cho đến nay. Một tỷ lệ lớn, 97 phần trăm, các loài động vật còn sống ngày nay là động vật không xương sống. Loài sớm nhất trong số tất cả các loài động vật đã tiến hóa là động vật không xương sống và các dạng khác nhau đã phát triển trong quá khứ tiến hóa lâu dài của chúng rất đa dạng. Tất cả các động vật không xương sống đều là sinh vật ngoại nhiệt, nghĩa là chúng không tự tạo ra nhiệt cơ thể mà thay vào đó lấy nhiệt từ môi trường của chúng.