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简介种数、门数最为繁多，占海洋动物的绝大部分。主要的门类有：原生动物(Protozoa)、海绵动物(Porifera)、腔肠动物(Coelenterata)、扁形动物(Platyhelminthes)、纽形动物(Nemertinea)、线形动物(Nemathelminthes)、环节动物(Annelida)、软体动物(Mollusca)、节肢动物(Arthropoda)、腕足动物(Brachio-poda)、毛颚动物(Chaetognatha)、须腕动物(Pogonopho-ra)、棘皮动物 (Echinodermata)和半索动物 (Hemichor-data)等。其中腕足动物、毛颚动物、须腕动物、棘皮动物、半索动物等是海洋中特有的门类。
演化历史海洋为最古老的栖地，生命源于海洋。早在寒武纪诸多高阶分类单元如门、纲的代表种就已同时出现，但后来有很多类别灭绝，仅留下化石或少数的活化石种，例如鹦鹉螺、鲎、海豆芽等等，有的绵延子孙，众多分歧成许多品种。就现生动物门而论，概略可分为30多门（分类学家对此最高阶分类单元仍时有新发现并修正、综合），其中自由生活栖息在海洋的有 8 门之多，又有14 门动物只分布于海洋；分布于淡水的有14 门，但没有整个门的动物都只产于淡水的；陆地产的则只有10 门，其中有一门动物只产于陆地，显见海洋为生命之母。此外，海洋无脊椎动物诸门中，有许多动物门的种类很少，而且型态又特异，这些物种本身就是演化天择的成果
结构性能这些物种在结构及功能上呈现多样化，可由简至繁逐一找出代表，例如消化道上有不具口及肛门的海绵，有口无肛门的腔肠、扁虫，到有了前后分开为口及肛门的纽形动物。海洋无脊椎动物因海水浮力大，而产生不同于陆生动物之支撑结构；有的受限于吸附力、表面张力而成小生物；有的充满中胶层如漂浮的大型水母（海蜇皮即此 类生物之产品）；有的具砂质为主的六放大海绵高可及一公尺；有的具几丁质为主的外骨骼可支撑出大个体如虾、蟹；或以碳酸钙为主，营造出美丽但笨重的壳，如贝、螺。更有细胞包围在外的内骨骼，如海胆的是碳酸钙，海豆芽的是磷酸钙（人类骨骼是以磷酸钙为主）。这些多样化的支撑系统不仅增大了个体的体积，更可供肌肉附生而得以运而动之，使得 动物得以各类型式生活。这样多样化的生物、正是研究比较各类课题的好素材。
人类根据这些动物门结构之简繁，胚胎发育过程中的卵割型式，囊胚孔是否发育成个体的口（原口类）或另外形成口（后口类）及体控形成的方式而将后生动物分为后口类如脊索动物、棘皮、尾索（海鞘）、头索（文昌鱼）动物等及原口类如环节、软件、节肢等动物。
海洋原索动物原索动物是介于海洋无脊椎动物与海洋脊椎动物之间的一类动物。原索动物均系海产，包括尾索动物(Urochordata)，如海鞘(Ascidia)；头索动物(Cephalochordata)，如文昌鱼(Branchiostoma)。过去属于原索类的半索动物，现多数学者主张放入无脊椎动物内。
