不同：脊索动物具有纵贯背部的支持结构脊索,后被脊柱代替；神经中枢中空位于背部；生活史的全部或部分时期具鳃裂；心脏位于消化道腹面.
无脊椎动物无脊索或脊柱,索状中枢神经位于身腹面,不具鳃裂,心脏位于消化道背面.
脊索动物参与肌肉收缩能量代谢的是磷酸肌酸,而无脊椎动物是磷酸精氨酸.
相同:脊索动物的一些结构也见于一些无脊椎动物,如后口、三胚层、两侧对称、真体腔、分节现象、闭管式血液循环等.