Cele cinci clase de vertebrate sunt pești, amfibieni, reptile, mamifere și păsări. Aceste grupări predomină genetica modernă și reprezintă mai degrabă grupări funcționale decât arbori adevărați de filogenie. Peștele oaselor, de exemplu, este mai strâns legat de mamifere decât de rechinii.
Vertebratele sunt membri ai unui subsecund din cadrul Chordata. Cele cinci clase de vertebrate sunt grupate conform liniilor taxonomice clasice, mai degrabă decât de clade, care este o reprezentare reală a relației reale a fiecărui grup cu celelalte grupuri de chordate. O clade este alcătuită din toți descendenții unui strămoș comun. Astfel, mamiferele și păsările sunt bune, deoarece fiecare grupă este descendentă de la propriul strămoș comun, care nu era strămoș pentru nici un alt mamifer sau o pasăre. Reptilele sunt un grad, nu un clade, deoarece unele reptile sunt mai strâns legate de păsări decât de alte reptile. Același lucru este valabil și pentru amfibieni, care, de asemenea, nu sunt o adevărată clade, deoarece unii descendenți ai strămoșilor lor comune sunt acum reptile, păsări sau mamifere.
Cele patru clase de vertebrate care respiră aer sunt numite tetrapoduri și au rude apropiate printre peștii osoși. Tetrapodurile și peștii osoși sunt o bună dispoziție, deoarece toate sunt la fel de îndepărtate de grupul vertebrate de pești cartilaginoși.
