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Aquellos animales cordados que tienen una columna dorsal segmentada en su estado adulto y presentan un cráneo (cubierta ósea o cartilaginosa del encéfalo). En la mayoría de los sistemas de clasificación que gozan de mayor aceptación estos animales se agrupan dentro del subfilo Vertebrados o Craneados (Vertebrata), que, junto con otras divisiones, pertenece al filo Cordados. El subfilo incluye a los mamíferos (también a los seres humanos), aves, reptiles, anfibios, peces óseos, peces cartilaginosos (rayas y tiburones) y lampreas y mixinos. Los animales vertebrados tienen una larga historia evolutiva. Los primeros vertebrados bien diferenciados aparecen en los depósitos de los estratos rocosos del ordovícico de la era paleozoica. Recientemente, en noviembre de 1999, se descubrieron fósiles de dos peces con 540 millones de años de antigüedad; es decir, son los fósiles de vertebrados más antiguos que se conocen.
La forma típica del cuerpo de los vertebrados es alargada, con simetría bilateral. Lo normal es que presenten dos pares de apéndices que pueden estar muy modificados, debido a que algunos animales han debido adaptarse a hábitats que exigían gran especialización. Por ejemplo, las alas que necesitan las aves para volar, o las aletas que precisan los peces para nadar. En ciertos casos, estos apéndices no llegan a desarrollarse en absoluto, como en las lampreas. El sistema nervioso central se compone de una médula espinal, que es una especie de tubo situado en posición dorsal a la notocorda o columna vertebral (ver más adelante) y que discurre paralelo al eje mayor del cuerpo. La médula espinal se alarga y se ensancha en su extremo anterior para dar lugar al cerebro. En la cabeza de los vertebrados, el cerebro está protegido por una cubierta ósea llamada cráneo. La cabeza, que se localiza en el extremo anterior del cuerpo, contiene también los principales órganos de los sentidos de la vista, el oído, el olfato y el gusto. En ciertas etapas del desarrollo de los animales vertebrados, la notocorda, una especie de barra que sirve de soporte, se desarrolla a lo largo del eje dorsal medio del cuerpo. En muchos vertebrados la notocorda es reemplazada más tarde por una columna vertebral segmentada, que consiste en una serie de pequeños huesos articulados. La columna vertebral, o espina dorsal, proporciona gran flexibilidad al cuerpo. Al tiempo que se desarrollan las vértebras, se forman unas fisuras o hendiduras branquiales en las paredes de la faringe. En los organismos acuáticos estas hendiduras branquiales se asocian con branquias filamentosas muy vascularizadas, y juntos actúan como sistema respiratorio durante toda la vida. Los anfibios y los vertebrados terrestres respiran mediante pulmones, pero utilizan las hendiduras branquiales sólo cuando presentan estados larvarios en su desarrollo, y tienen un carácter vestigial en todos los individuos adultos. Los sistemas urogenital y excretor se sitúan al final del tracto digestivo y tienen aberturas ventrales cerca del extremo posterior del cuerpo. El corazón y los principales conductos circulatorios ocupan una posición dorsal con respecto al aparato digestivo. El tronco contiene una cavidad corporal, o cavidad celómica, revestida de peritoneo, dentro de la cual están suspendidos muchos de los órganos viscerales por medio del mesenterio. El sistema muscular se compone de bloques segmentados de tejido muscular, y se caracteriza por su simetría bilateral. Esta segmentación y esta simetría se repiten en los sistemas nervioso, circulatorio y urogenital, así como en los elementos esqueléticos del cuerpo. La reproducción de todos los vertebrados es sexual y los sexos están, casi siempre, separados. Las estructuras protectoras, como las escamas, las plumas y el pelo, se forman a partir de la piel.
