Animais que não têm coluna vertebral incluem insetos, aranhas, escorpiões e cefalópodes. Bivalves como amêijoas, mexilhões e ostras não têm espinha dorsal, assim como águas-vivas, estrelas do mar, esponjas, pepinos-do-mar e porcos-do-mar. Crustáceos como camarão, lagosta e caranguejo não têm coluna vertebral, assim como vermes como minhocas e sanguessugas.
Esses animais são chamados de invertebrados. A maioria dos animais são invertebrados. Eles são encontrados em todos os tipos de habitats, mas são mais abundantes nos oceanos.
A maioria dos invertebrados não só carece de espinha dorsal, mas também de ossos de qualquer tipo. Insetos, aranhas e crustáceos possuem exoesqueletos. Muitos deles precisam se livrar desses exoesqueletos de vez em quando para permitir que seus corpos cresçam. Uma esponja tem um sistema de espículas de carbonato de cálcio que dão forma ao corpo.
Os tunicados são animais incomuns por terem um estágio larval onde têm uma notocorda, uma estrutura que se assemelha a uma espinha dorsal. No entanto, eles perdem a notocorda quando se tornam adultos.
Outros invertebrados sofrem metamorfose completa. É aqui que a forma larval do animal se parece e se comporta de maneira muito diferente da forma adulta. As ninfas das libélulas, por exemplo, são aquáticas e não têm asas. As lagartas das borboletas parecem vermes gordos. As lagartas são vorazes, mas suas versões adultas bebem néctar e outros fluidos ou simplesmente não se alimentam.