Os vertebrados são caracterizados pela presença de uma vértebra ou coluna vertebral; uma caveira; ossos esqueléticos que formam um endoesqueleto; uma estrutura bilateral simétrica; e dois pares de apêndices, como barbatanas, membros ou asas. Os sistemas de órgãos dos vertebrados são mais desenvolvidos do que os dos invertebrados, e seus sistemas nervosos são mais complexos.
Os vertebrados são classificados em cinco grupos: mamíferos, pássaros, peixes, anfíbios e répteis. Eles abrangem cerca de 3% de mais de 1 milhão de espécies animais.
O sistema nervoso central de um vertebrado é composto por um cérebro bem desenvolvido, encontrado no crânio, e uma medula espinhal envolta pela coluna vertebral. Os vertebrados têm esqueletos axiais e apendiculares que se combinam para formar um esqueleto interno altamente desenvolvido. Eles possuem um sistema circulatório fechado, o que significa que seu sangue sempre flui nos vasos sanguíneos, e seu sistema respiratório está localizado próximo à garganta. Seus corpos são separados nas áreas ventral e espinhal, e suas peles são cobertas por protuberâncias protetivas, como pelos, penas ou escamas. Os órgãos dos sentidos dos vertebrados também são bem desenvolvidos.
Os vertebrados prosperam em vários tipos de ambientes. Os mamíferos vivem em florestas, corpos d'água e no subsolo. A maioria das aves é capaz de voar e é encontrada em florestas, perto da costa e em campos abertos. Os anfíbios vivem principalmente em terra, mas também visitam a água para colocar ovos e se reproduzir. Como os peixes têm guelras, eles não podem respirar ar e só podem sobreviver na água.