Zu den gemeinsamen Merkmalen aller Wirbeltiere gehören bilaterale Symmetrie, zwei Paare gegliederter Anhängsel, äußere Hülle der schützenden Zellhaut, Metamerie, entwickelte Zölome und innere Skelette, entwickelte Gehirne, Wirbel und Sinnesorgane. Auch Wirbeltiere haben Atmungssysteme, geschlossene Kreislaufsysteme, Genital- und Ausscheidungssysteme und Verdauungstrakte.
Die 12 Merkmale, die Wirbeltiere definieren, sehen bei verschiedenen Arten unterschiedlich aus, erfüllen aber die gleichen grundlegenden Funktionen. Alle Wirbeltiere haben bilaterale Symmetrielinien, obwohl einige Wirbeltiere symmetrischer aussehen als andere. Wirbeltiere haben zwei Paare von Anhängseln, die die Fortbewegung erleichtern, obwohl diese Organe bei einigen Wirbeltieren als Flossen erscheinen, bei anderen jedoch als Vorder- und Hinterbeine.
Wirbeltiere haben äußere Schutzhüllen aus Zellhaut, die bei einigen Lebewesen als Schuppen und bei anderen als Haare und Federn erscheinen. Wirbeltiere haben Zölome oder Körperhöhlen, die vollständig mit Epithel oder Zellgewebe ausgekleidet sind. Dieses Gewebe wird dann in zwei oder vier verschiedene Kompartimente unterteilt.
Diese Organismen haben auch strukturierte innere Skelette aus Knorpel und Knochen, die in ein Achsenskelett und ein Blinddarmskelett unterteilt sind. Alle Wirbeltiere haben Gehirne, die von Schädeln und Nervensträngen umgeben sind, die von starken Wirbeln umgeben sind, die diese empfindlichen Organe vor Schäden schützen. Schließlich haben Wirbeltiere Genital- und Ausscheidungssysteme sowie einen Verdauungstrakt mit Leber und Bauchspeicheldrüse.