Les invertébrés ne représentent pas un groupe de la classification scientifique des animaux : le terme n'a pas de valeur taxinomique. Ils forment un vaste ensemble du règne animal comprenant plusieurs embranchements distincts : les spongiaires, les cnidaires, les plathelminthes (vers plats), les némathelminthes (vers ronds), les mollusques, les annélides, les arthropodes, les échinodermes (plus quelques autres petits embranchements). Ils peuplent tous les milieux, mais se retrouvent plus fréquemment en milieu aquatique, à l'exception des insectes. Les plus primitifs sont représentés par les spongiaires et les cnidaires, animaux à deux feuillets embryonnaires, qui possèdent déjà des cellules différenciées pour une fonction particulière : reproductrice, nutritive, de défense, etc. Avec l'acquisition d'un troisième feuillet intermédiaire, de véritables cellules musculaires apparaissent, rendant le mouvement plus efficace chez les plathelminthes et les némathelminthes. Le sang issu de ce feuillet permet le transport des nutriments, stockés dans des tissus de réserves (parenchymes). L'étape suivante de l'évolution voit apparaître chez tous les autres invertébrés une cavité générale, appelée cœlome, située autour du tube digestif et mise en place au cours de l'embryogenèse. En se cloisonnant en compartiments, ou métamères, le cœlome forme à l'intérieur de l'organisme des régions spécialisées dans une fonction devenue alors plus efficace. Les vertébrés s'annoncent lorsque apparaissent les chordés, animaux possédant un axe dorsal situé entre le tube digestif et le système nerveux, et qui préfigure la colonne vertébrale.