脊索动物门是动物界最高等的门。动物背侧有一条脊索，分为三个亚门，其中尾索动物亚门和头索动物亚门可以合称为「原索动物」。它们共同特征包括:在生活史中的某个阶段具有脊索，中空的背神经管，咽鳃裂以及肛后尾。

少数学者提出将半索动物门也置于脊索动物门下，并命名为口索动物亚门。

脊索动物门chordata可以分为三个亚门:尾索动物亚门,头索动物亚门和脊椎动物亚门。尾索动物幼虫期具有脊索和神经索，但在成体消失。头索动物终生保留脊索和神经索，但没有脊柱。在脊椎动物中,脊索的作用由骨质脊柱代替。

通常说的脊椎动物学是指研究脊索动物的一个动物学分支，而非仅研究脊椎动物亚门。

现存的脊索动物之间的关系如下面的系统发生树所示。它和传统的分类类群没有很好的吻合,所以对脊椎动物的分类还存在争论，尽管它们间的关系已经搞得很清楚了。

脊索动物门（choradata）的主要类群如下：

原索动物（protochordata）
尾索动物亚门（urochordata）
头索动物亚门（cephalochordata）
脊椎动物（vertebrates）
脊椎动物亚门（vertebrates）
圆口纲(cyclostomata)
软骨鱼纲(chondrichtyes)
硬骨鱼纲(osteichthyes)
两栖纲(amphibia)
爬行纲(reptilia)
鸟纲(aves)
哺乳纲(mammalia)

脊索动物

尾索动物亚门（urochordata）
头索动物亚门（cephalochordata）：如文昌鱼
全头类（craniata）
myxiniorhyperotreti(盲鳗)
脊椎动物亚门（vertebrata）
cephalaspidomorphi(七鳃鳗)
gnathostomata(有颌脊椎动物)
软骨鱼类（chondrichthyes）
硬骨鱼类（teleostomi~osteichthyes）
辐鳍鱼类（actinopterygii）
sarcopterygii(肉鳍鱼类)
actinistia(腔棘鱼类)
肺鱼类（dipnoi）
tetrapoda(四足脊椎动物)
两栖动物（amphibia）
amniotes(羊膜类)
synapsida(合颞孔类)
哺乳类（mammalia）
anapsida(无颞孔类)
testudines(龟鳖类)
diapsida(双颞孔类)
reptilia(现代爬行类)
lepidosauria(有鳞类，如蜥蜴、蛇、巨蜥)
archosauria(初龙类)
crocodilia(鳄类)
dinosauria(恐龙类)
鸟纲（aves）

脊索动物的共同特征脊索动物都具有脊索（notochord）、背神经管（dorsaltubularnervecord）和鳃裂（gillslits）这三大特征。
脊索是在动物背部，位于消化管和神经管之间的一条由中胹层产生的棒状结缔组织，坚韧而有弹性，在低等脊索动物中起支撑身体的作用，终生保留。所有脊索动物的胚胎时期都有脊索，但是在高等动物的成体脊索动物（脊椎动物亚门）中或部分保留，或退化并被脊柱（vertebralcolumn）所取代。
背神经管是位于脊索背面的中空管状的中枢神经系统。在脊椎动物中背神经管分化为前端膨大的脑和脑后的脊髓（spinalcord）。
鳃裂发生在咽部，即消化管前段两侧一系列成对的裂缝，称为鳃裂。鳃裂直接或间接与外界相通。低等脊索动物中的鳃裂为呼吸器官，后在进化中消失或演变为其他结构。尾索动物亚门的圆口纲、鱼类的鳃裂终生存在，其他脊椎动物的鳃裂仅在胚胎期存在。
除上述的三大特征外，脊索动物门的其他共同特征还有尾在肛门之后、循环系统为闭管式、心脏位于身体腹面等次要特征。
动物界中大约有5%的动物属于脊索动物门，包括与人类关系密切的许多动物，如脊椎动物的鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类。人类属于脊索动物门、脊椎动物亚门、哺乳纲、灵长目、人科、人属。