Wirbeltiere sind durch das Vorhandensein eines Wirbels oder Rückgrats gekennzeichnet; ein Schädel; Skelettknochen, die ein Endoskelett bilden; eine bilateral symmetrische Struktur; und zwei Paar Anhängsel, wie Flossen, Gliedmaßen oder Flügel. Die Organsysteme von Wirbeltieren sind weiter entwickelt als die von Wirbellosen und ihr Nervensystem ist komplexer.
Wirbeltiere werden in fünf Gruppen eingeteilt: Säugetiere, Vögel, Fische, Amphibien und Reptilien. Sie umfassen rund drei Prozent von mehr als 1 Million Tierarten.
Das zentrale Nervensystem eines Wirbeltiers besteht aus einem gut entwickelten Gehirn, das sich im Schädel befindet, und einem Rückenmark, das von der Wirbelsäule umgeben ist. Wirbeltiere haben sowohl axiale als auch appendikuläre Skelette, die sich zu einem hochentwickelten inneren Skelett verbinden. Sie besitzen ein geschlossenes Kreislaufsystem, d. h. ihr Blut fließt immer in Blutgefäßen und ihr Atmungssystem befindet sich in der Nähe des Rachens. Ihre Körper sind in ventrale und spinale Bereiche unterteilt und ihre Haut ist mit schützenden Auswüchsen wie Haaren, Federn oder Schuppen bedeckt. Auch die Sinnesorgane der Wirbeltiere sind gut entwickelt.
Wirbeltiere gedeihen in verschiedenen Umgebungen. Säugetiere leben in Wäldern, Gewässern und unter der Erde. Die meisten Vögel sind flugfähig und leben in Wäldern, in Ufernähe und auf offenen Feldern. Amphibien leben hauptsächlich an Land, besuchen aber auch das Wasser, um Eier zu legen und sich fortzupflanzen. Da Fische Kiemen haben, können sie keine Luft atmen und können nur im Wasser überleben.