现存的脊索动物约有４万多种，分属于３个亚门：
一、尾索动物亚门（Subphylum Urochordata）
脊索和背神经管仅存于幼体的尾部，成体退化或消失。体表被有被囊（tunic）。常见种类有各种海鞘和住囊虫，自由生活或固着生活。有些种类有世代交替现象。本亚门主要的纲有：
１、尾海鞘纲（Appendiculariae）
２、海鞘纲（Ascidiacea）
３、樽海鞘纲（Thaliacea）
二、头索动物亚门（Subphylum Cephalochordata）
脊索和神经管纵贯于全身的背部，并终生保留。咽鳃裂众多。本亚门仅头索纲（Cephalo-chorda）一个类群，体呈鱼形，体节分明，表皮只有一层细胞，头部不显，故称无头类（Acrania）。
三、脊椎动物亚门（Subphylum Vertebrata）
脊索只在胚胎发育阶段出现，随后或多或少地被脊柱所代替。脑和各种感觉器官在前端集中，形成明显的头部，故称有头类（Craniata）。本亚门分以下几个纲：
１、圆口纲（Cyclostomata）
无颌，缺乏成对的附肢，单鼻孔，脊索及雏形的椎骨（verte-brae）并存。又名无颌类（Agnatha）。
２、鱼纲（Pisces）
出现上、下颌，体表大多被鳞，鳃呼吸，成对的前后肢形成适于水生生活的胸鳍和腹鳍。本纲与更高等的四足类（Tetrapoda）脊椎动物合称为有颌类（Gnathostomata）。
３、两栖纲（Amphibia）
皮肤裸露，幼体用鳃呼吸，以鳍游泳，经过变态后的动物上陆生活，营肺呼吸和以五趾型附肢（pentadactyl limb）运动。
４、爬行纲（Reptilia）
皮肤干燥，外被角质鳞、角盾或骨板。心脏有二心房、一心室或近于两心室。本纲与鸟纲、哺乳纲在胚体发育过程中出现羊膜（amnion），因而合称为羊膜动物（Amniota），其他各纲脊椎动物则合称为无羊膜动物（Anamniota）。
５、鸟纲（Aves）
体表被羽（feather），前肢特化成翼，恒温，卵生。
６、哺乳纲（Mammalia）
身体被毛，恒温，胎生，哺乳。