無脊椎動物時代
法國的生物學家拉馬克根據動物體內有或無脊樑骨，
在1794年首先把動物界分成無脊椎動物和脊椎動物兩大類。至今仍被廣泛應用。
從無脊椎動物和脊椎動物的形態結構和生理功能來比較，無脊椎動物要簡單、低等；
從生物進化的歷史看，無脊椎動物在地球上出現的時間要比脊椎動物早得多。
當藍藻和真核藻類形成後，它們利用光能把二氧化碳和水製成有機物，
同時放出氧氣，改變了大氣的成分，
這些都為以後無脊椎動物的產生和發展創造了十分有利的條件。
從前寒武紀到古生代的初期，在生物發展史上稱為“海洋無脊椎動物的時代”。
在這期間，無脊椎動物非常繁盛，它包括有20多個大的門類。
而到了距今5億7千萬年前的寒武紀初期，大量動物“爆發式”地發展起來，
在當時的海洋裏，不僅有原生動物，
而且還有後生動物中的各個門類生活著。它們有的在水中飄浮，有的固著海底，
有的在海底爬行，一派欣欣向榮的景象。 
無脊椎動物間的進化關係
在原始海洋這個得天獨厚的環境中，單細胞的原生動物經過群體階段，
發展為多細胞動物，也稱後生動物。
在後生動物中，海綿動物是最原始的類型，而且已經特化，
所以，它是進化中的旁枝。
雙胚層的腔腸動物是進化的主幹。
由雙胚層動物向三胚層動物發展，出現了兩種發育方式，
一種是節肢動物式的，另一種是棘皮動物式的。
在節肢動物式發育的一枝上，先發展出扁形動物和線形動物，
然後分兩個方向發展：
一是向有貝殼的方向發展，進化出軟體動物等；
二是向有體節和外骨骼的方向發展，進化出環節動物和節肢動物。
在棘皮動物發育的一枝上，棘皮動物是一個特化了的旁枝，主幹是脊索動物，尤其是發展到脊椎動物，
就成了動物系統發育主幹中的主幹。
人們在距今約5億~6億年前寒武紀初期的地層中，發現了各類骨骼化的無脊椎動物，
如有孔蟲類、古杯海綿、珊瑚、腕足類、甲殼類和棘皮動物等所有無脊椎動物各個門的化石。
說明在這之前無脊椎動物已經經歷了漫長的進化發展過程，
可是在前寒武紀的地層中，發現的化石少而分散。
不過在上世紀以來，有了幾次重大的發現：
加拿大的布林吉斯動物群、澳洲的伊迪卡拉動物群和中國雲南的澄江動物群。
最原始的動物
在動物發展史上，原生動物是最原始最古老的動物，它們的構造也是最簡單的，身體通常只有一個細胞組成。
雖然只有一個細胞，但它們具有多細胞動物一樣的呼吸、排泄、運動、感應和生殖等生命的基本特徵。
它們分佈很廣，種類很多，約有3萬多種。有些種類還能分泌出十分複雜的石灰質外殼，
如放射蟲、有孔蟲等，
所以能在幾億年前的地層中找到這類動物的化石。
雖然一般估計，最原始的低等動物，大約在距今12億年前已經出現，
但是真正可靠的化石材料是在距今9億年前的地層中發現。
現代生物學的研究證明，最原始的低等動物是單細胞原生動物。
原生動物最初出現時兼有動物和植物兩重性。
如現在還生活著的一種單細胞生物，叫眼蟲，
它們身上有一條像推進器一樣不停轉動的鞭毛，
在水中螺旋式前進，還有能感光的眼點；
但它們體內又有葉綠體，能進行光合作用，製造營養物質。
這種現象表明，動、植物的共同祖先，
就是如同眼蟲之類的遠古時代的原始單細胞生物。
隨著時間的推移，原有的植物性機能逐漸衰退，
慢慢就演變成了真正的單細胞原生動物。
多細胞動物起源
對於多細胞動物是怎樣起源的，現在還無法確切知道單細胞動物發展為多細胞動物的真實過程。
只能從團藻這種單細胞群體中，出現某些細胞的分化而得到一些啟示。
在多細胞動物中，海綿類是最原始的代表。它最早出現於25億年~5.7億年前的前寒武紀，並一直延續至今。
海綿又叫多孔動物，身體分體壁和中央腔兩部分，體壁只有兩層細胞組成，體壁上有許多小孔，內層細胞有鞭毛。
海水順著體壁的小孔進入中央腔。這種動物從來不動，而是牢牢的附著在岩石等上面，
它的食物和氧氣就靠海水從它體內自然流過而獲得。
它的體形多種多樣，體內還有些造骨細胞，能形成骨骼支持身體。 
水母、珊瑚、海葵是腔腸動物中常見的種類。腔腸動物的身體也由兩層細胞組成。
一層是胚胎發生中屬於外胚層的細胞，另一層是屬內胚層的內層細胞。
外層細胞起保護作用，內層細胞形成腸腔，這是一種最原始形式的消化腔。
腔腸動物在前寒武紀海洋中早就出現，有許多種類一直繁衍至今，而且與人類的關係也很密切。
腔腸動物和海綿動物的內外兩層細胞之間都有中膠層，
這中間也有些從內外兩層細胞中移來的一些細胞叫間葉細胞，
但時，腔腸動物的中膠層和間葉細胞比海綿動物的分化程度高。
所有比腔腸動物高等的動物都屬於三胚層動物，如扁形動物、線形動物、環節動物等，
這些動物是三胚層動物中最低等的一大類群。
扁形動物中常見的種類有生活在池塘、溪流石塊下的渦蟲，
它的身體背腹扁平，體長只有幾毫米，
它有口、咽和腸等消化器官，但還沒有肛門。
比扁形動物稍前進一步的是紐形動物，外形很像扁形動物，
但它們已出現肛門。
更進步一些的是環節動物，蚯蚓就是一種常見的環節動物。
環節動物還有一個重要的特點，就是身體從前到後分為許多體節，
都有能單獨活動的肌肉和排泄器官。
體節的分化是動物體制進化中的一個重要的發展方面。
蠕形動物大多身體柔軟，缺少鈣質等硬體構造，因而留下的化石記錄並不多。
棘皮動物和脊索動物
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海生棘皮動物是無脊椎動物中的一個特殊的門類，人們對五角星形的海星和扁卵形或餅狀的海膽，可能並不陌生。
它們的身上都長有骨針狀的刺，有的海膽像一隻小刺蝟。
有的石灰質骨片包在表皮下，並常往外突出成棘，故稱棘皮動物。
棘有防衛作用，有時又作移動的器官。
它們身體的另一個特徵是有一種特殊的水管系統，伸出後成為步足，這也是它們的運動器官。
一般來說，它們與人類生活上的聯繫較少。不過，在無脊椎動物的發展史上，它們卻是一類很有意義的動物。
棘皮動物在體制發展水準上是一類較複雜和高等的無脊椎動物，從成年個體的形體看，
好像它們與動物界中其他任何門類的關係都很遙遠。
但是，它們的胚胎發生方式（如中胚層的發生方式）
和幼體的形態結構，與某些脊索動物異常相似。
脊索動物中最重要的就是脊椎動物，
由此可見，棘皮動物與脊椎動物的親緣關係最近。
貝類的出現
軟體動物中體制最高等的是頭足類，
它們的身體左右對稱，頭部顯著，
頭的四周環生著腕足，所以稱為頭足類。
原始的頭足類是有外殼的，
一般都是在一個平面上旋轉的螺體。
角石、菊石(見左圖)、箭石等都是繁盛一時的頭足類動物，是古生代和中生代的重要化石。
頭足動物結構
貝殼的發生對軟體動物來說，一方面提供了保護，
但另一方面有限制了它們的活動和發展，
所以後期有些頭足類動物拋棄了外面的貝殼，
向著遊動和進攻取食的方向發展，也取得了成功，
如現代海洋裏的烏賊(右圖)和章魚。
從軟體動物發展的全部歷史看，成功是主要方面，因而在種類和數量上似乎經久興盛不衰，
成為動物世界中僅次於昆蟲的第二大類群。
但是由於它們的形態結構特化得厲害，失去了向更高類型發展的條件，
而只能成為無脊椎動物發展中的一個旁支。
腕足動物(見右圖)
腕足動物門是動物界的一個門，特徵為有兩枚殼，腹面和背面各一枚，為兩側對稱。
自寒武紀開始演化，不足300種。化石種類卻有2,100多屬，30000餘種，
現存的種類多分佈在高緯度的冷水區，全部是海產、底棲、具雙殼的觸手冠動物。
腕足動物門主要為分為兩綱──無鉸綱和有鉸綱 :有鉸綱的兩殼間有齒和槽可絞合，
無鉸綱則否。
無鉸綱生物殼主要成分是是幾丁質、磷酸鹽，有肛門。
有鉸綱生物的殼主要成分是鈣質，無肛門，排泄器官為原腎。
苔蘚動物
具有貝殼的動物還有腕足類、苔蘚動物、帚蟲類等。過去曾把它們歸入軟體動物門，現在已自立門戶。
腕足類是海生貝類，也有兩片貝殼，外形很像蚌類，但內部結構差別較大，活化石海豆芽就屬於腕足動物。
苔蘚蟲是生活在水中的一類微小動物，常成為群體，有些覆蓋在水中的樹枝或卵石表面，很像苔蘚，所以稱為苔蘚蟲。單個苔蘚蟲的軟體居住在薄的幾丁質或鈣質的殼裏。帚蟲類因頭頂有絲狀觸手，形狀似掃帚而得名。
節肢動物的出現
無脊椎動物中種類最多和適應範圍最廣的是節肢動物。節肢動物的祖先大概是某種蠕蟲類動物。
節肢動物在體形上有了重大的進步，如它們的體節分化更為顯著，而且分工精細，不同的體節群具有不同的功能。
因為身體分化更加複雜，所以對環境的適應能力更強。
節肢動物產生了與軀體有關節相連的附肢，每一附肢本身也分節，節肢動物的名稱即由此而來。
節肢動物還產生了幾丁質的外骨骼（外殼）。這種外殼既能防禦敵害和帶病微生物的入侵，
又不影響本身的活動能力。
和軟體動物的貝殼相比，節肢動物顯然發展了它的優點，又克服了貝殼的缺點。
節肢動物有相當發育的肌肉和神經系統，有完善的運動器官。
水生低等動物，作為從蠕形動物發展起來的一支，到節肢動物就已達到了最高峰。
節肢動物的化石在寒武紀早期的地層裏就已經出現。
其中最重要的代表就是三葉蟲，三葉蟲因為背殼縱向分成一個中軸和兩個肋葉，因而得名。
它們種類繁多，是早古生代海洋中的主角。現已發現的化石種類有一萬多種。
這是一類較高等的節肢動物，它們的外骨骼中含有碳酸鈣沉澱物，容易保存為化石。
這類動物在二疊紀以後就絕滅了。
纖毛蟲綱（Ciliata）
原生動物門的一個綱。以密生於體外的纖毛運動。
現生的Paramecium（草履蟲）為本綱的典型代表，鈴纖蟲是本綱的重要化石。
主要特徵
纖毛為運動器，一般終生具纖毛。
纖毛的結構與鞭毛相同，
其不同點是纖毛較短，數目較多，運動時節律性強。
纖毛可成排分散存在，也可由多數纖毛粘合成小膜、排列在口的邊緣稱為小膜帶。也可由一單排纖毛粘合形成波動膜，通常在胞咽中。還有的纖毛成簇粘合成束稱為棘毛（在蟲體腹面爬行用）。
結構一般較複雜。
原生動物中這類動物是分化最多的。細胞核一般分化出大核與小核。大部分纖毛蟲具有攝自的胞器。
生殖：無性生殖是橫二分裂，有性生殖是接合生殖。 生活在淡水或海水中，也有寄生的。
常見種類
纖毛蟲的種類很多。不同類的纖毛蟲，其纖毛的多少和分佈的位置是不同的。
有些全身改有纖毛（屬全毛類），如草履蟲、小瓜蟲等。
小瓜蟲(Ichthyophthirius)寄生在魚的皮膚下層、鰓、鰭等處。這種纖毛蟲對魚危害很大，病魚的死亡率很高。
用百萬分之一的硝酸亞汞給魚洗澡效果較好
有些種類纖毛不發達，僅限於蟲體的腹面（屬下毛類），如棘尾蟲（Stylonychia）、遊僕蟲（Euplotes），
用腹面粗大的棘毛爬行。
有些是纖毛在圍口部形成口緣小膜帶（屬緣毛類）,如鐘蟲（Vorticella），口緣小膜帶由左向右旋，
其他部分無纖毛，體下端有一能伸縮的棲,可營固著生話。又如車輪蟲（Trichodina），
寄生於淡水魚的鰓或體表。
自由生活的纖毛蟲，大部分為浮游生物的組成部分,是魚類的餌料。
鞭毛蟲綱（Mastigophora）
身體前端著生一個鞭毛或多根鞭毛。
有些體內具色素體，能借日光能量，
自己製造食物，營植物性（自養）營養，
屬於植鞭毛類（phytofla
gellates）；
另一類是體內不具色素體的異養類型，
稱為動鞭毛類（zoo flagellates）。
植鞭毛類能分泌硬體，因此化石較多。
動鞭毛類不能分泌硬體，
至今未見化石，
雖然其化石可能在寒武紀早期即已存在。
貨幣蟲（Nummulites）
原生動物門，肉足蟲綱，有孔蟲目，輪蟲亞目，貨幣蟲科的一屬。
是一種大型的有孔蟲。
殼呈透鏡形圓盤形，狀如貨幣，故名。
鈣質殼，兩側對稱，殼圈多，為隔壁分隔成許多房室，具支柱及管道系統。
一般生存於溫暖淺海地帶。
分佈於亞洲、歐洲及北美早古近紀，始新世最為繁盛。
我國珠穆朗瑪峰等地始新統中產出甚多。
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放射蟲 (Radiolaria)
放射蟲是一類具有輻射狀骨針（骨骼）和輻射狀偽足的海洋原生動物
（即單細胞生物），
一般大小為0.2-0.3毫米，只有在顯微鏡下才能夠觀察到，
其細胞質被中央囊膜分為內部的中央囊和外部的外質，
因具有放射排列的線狀偽足而得名。
放射蟲的成蟲有單體或群體，分裂、出芽生殖兼而有之。
其身體呈放射狀，在內外質之間有一中央囊，在外質中有很多泡，
以增加身體的浮力，使其適於浮游生活。
放射蟲種類多，目前已知大約有6000種，
是大洋性浮游生物的主力軍，分佈遍及世界各個海域的不同深度，
多生活在熱帶海洋，同時愈近黑潮和灣流，其種類和數量就越多。
放射蟲死亡後其殼沉入海底後，其矽質骨骼沉於海底不易溶解，因而大量富集起來，其堆積密度驚人到在火柴盒大小（大約2立方釐米）的沉積物中含有的個體數竟然超過12萬個。
這些堆積在海底的放射蟲殼形成了著名的放射蟲軟泥，
這種軟泥覆蓋了整個地球海底面積的3.4%（僅次於有孔蟲）。
幾乎各個地質時期的沉積岩中都可以找到放射蟲的化石。
目前全球找到的最古老的放射蟲化石位於5億多年前的寒武紀岩層中
在世界各大洋深海鑽探獲得大量岩心中，許多放射蟲的沉積層序都保存得很好。
放射蟲既是研究海洋生態學的良好材料，又是認識海洋環境的指示生物，同時還被應用於地球科學、環境科學等領域的研究。
放射蟲化石也已作為標準生物化石，廣泛應用於地質學、
地球化學、地層學、古生態學、古海洋學等學科研究。
放射蟲的骨骼結構很美精巧，往往呈現出各式各樣的漂亮、精巧且十分規則的圖案圖案，一些圖案與歐幾裏德的正多面體形狀驚人地相似——其中有八面體、十二面體、二十面體等等。
這種相似性實在太離奇了，各界人士驚歎為“天然的藝術形態”。
肉足蟲綱（Sarcodina）
肉足蟲綱（Sarcodina）是原生動物門的一個綱。
肉足綱運動胞器為偽足，由細胞質向外突出而成，有葉狀、絲狀、枝狀、網狀和針狀等。
多數能分泌外殼，是原生動物中化石最多的一個綱。
主要特徵
偽足：偽足有運動和攝食的機能。根據偽足形態結構的不同可分為：
①葉狀偽足（lobepodium），為葉狀或指狀，如變形蟲、表殼蟲；
②絲狀偽足(filopodium)，一般由外質形成細絲狀,有時有分枝。如鱗殼蟲；
③根狀偽足(rhizopodium),細絲狀,分枝，分枝又癒合成網狀，如有孔蟲；
④軸偽足(axopodium)，偽足細長，在其中有由微管組成的軸絲（axial filament）如太陽蟲、放射蟲.
體表：僅有極薄的細胞質膜。
細胞常分化為明顯的外質與內質，內質包括凝膠質和溶膠質。
蟲體有的為裸露的，有的種類具石灰質或幾了質的外殼，或有矽質的骨骼。
繁殖：二分裂，有的種類具有性生殖，形成包囊者極為普遍。
生活於淡水、海水，也有寄生的。
分類
根據偽足形態的不同可分為二亞綱。
根足亞綱(Rhizopoda) 偽足為葉狀、指狀、絲狀或根狀。
大變形蟲即屬於本亞綱。
變形蟲的種類很多，它們的偽足都與大變形蟲的相似,生活在水中，也有生活在潮濕土壤中的，
有些種類是寄生的,與人生關係密切的，如痢疾內變形蟲。
輻足亞綱(Actinopoda) 具有軸偽足,一般體呈球形，多營漂浮生活，生活在淡水或海水中。
常見的如太陽蟲、放射蟲。
水螅綱（hydrozoa）
水螅綱（hydrozoa）是腔腸動物門（Coelenterata）的一個綱。
水螅綱動物約3000多種，共可分為9目。
花水母目（裸芽螅目）、軟水母目（被芽螅目） 、多孔螅目、柱星螅目、淡水水母目、盤囊水母目、
管水母目、硬水母目、輻射水母目。
水螅體和水母體階段均出現或部分退化消失，還有的群體發展為多態現象；
中膠層無細胞，刺細胞和生殖細胞均來自外胚層；水母體小而透明，口位於中空的垂管中央，
除個別種（藪枝螅水母）皆具向傘內延伸的隔板狀緣膜，又稱緣膜水母；
水螅體常呈輻射對稱的長筒狀，管狀的消化迴圈腔內無隔膜，若為群體螅體又常特化為形態和功能不同的個員。
珊瑚綱（Anthozoa）
珊瑚綱（Anthozoa）是腔腸動物門（Coelenterata）的一個綱。
珊瑚蟲綱是本門中最豐富也最重要的一類動物，由於軟體頂部具有許多能收縮和伸張的觸手，
外形似花而得名（拉丁學名可直譯為花狀動物）。
珊瑚化石的骨骼結構十分精細，形態多樣，美如群花，人們常加工為裝飾品、工藝品，
而古生物工作者把它們作為劃分和對比古生代地層的重要依據之一。珊瑚的種類甚多：
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① 皺珊瑚
又稱四射珊瑚，體外表有皺紋，隔壁（骨骼之一）在原生6個隔壁後，每輪增加4個隔壁，有單體及複體之分，
它們的骨骼易石化而保存在碳酸鹽岩地層中，由於演化迅速生長快，分佈也十分廣泛，
從奧陶紀開始出現至二疊紀絕滅。
② 異珊瑚
骨骼結構簡單，體形很小，從泥盆紀至石炭紀分佈在亞洲和歐洲。
③ 六射珊瑚，隔壁從6個方向輻射生長,種類特多，形態如花群，是理想的裝飾品，也是造礁動物之一，
從中三疊世開始出現至現代還存在，一般分佈於地球赤道附近的海域。
④ 八射珊瑚
體內的8個隔膜形成隔壁，骨骼由鈣質或角質骨針組成,主要生存於中生代至現代，化石稀少，地層意義不大。
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鏈狀珊瑚（Halysites）
床板珊瑚目的一屬。
群體珊瑚，個體骨胳呈橢圓筒狀，橫切面成鏈狀。
個體間或有間隙管相聯，體內有床板和隔壁刺。
最初出現于中奧陶世，主要分佈在早、中志留世，
至志留紀末期逐漸絕滅。
分佈於亞洲、歐洲、及北美。
我國多產於南方中、下志留統。
絲盤蟲（Trichoplax）
經常是被認為是現存“最簡單”的自由生活的動物，
在關於早期動物起源的爭論中處在中心位置。
它是一種盤狀的“扁盤動物”，直徑約1毫米，
首次是在一個水族館的牆壁上被發現的。
現在，絲盤蟲的基因組已經完成測序和分析。
這種動物保留了與刺胞動物和兩側對稱動物最後共同祖先的很多特徵，
它們存在於距今超過6億年前。
但絲盤蟲也還有決定發育模式和細胞類型的基因，
這些細胞類型從未在該動物身上看到過，
說明在其生命週期中也許還有尚未被發現的階段。
鸚鵡螺（Nautilus Pompiplius）
鸚鵡螺（Nautilus Pompiplius）是屬於頭足綱四鰓亞綱鸚鵡螺目的軟體動物及貝類動物。
現有的種類不多，但都是暖水性動物。
它們是印度洋和太平洋海區特有的種類，
在我國臺灣、海南島和南海諸島均有發現。
鸚鵡螺基本上屬於底棲動物，平時多在100米的深水底層用腕部緩慢地匍匐而行。
也可以利用腕部的分泌物附著在岩石或珊瑚礁上。
它們能夠靠充氣的殼室在水中游泳，或以漏斗噴水的方式“急流勇退”。
在暴風雨過後，海上風平浪靜的夜晚，鸚鵡螺愜意地浮游在海面止，
貝殼向上，殼口向下，頭及腕完全舒展。
這類動物有夜出性，主要食物為底棲的甲殼類，特別以小蟹為多。
雙殼綱（Bivalvia）
雙殼綱是軟體動物門的一個綱，因有兩片貝殼而得名。
有7500種左右，體長達135釐米。
生於海洋，淡水地區，本綱動物的頭部已經退化，足部呈斧狀，
體軀兩側各有1對瓣狀的鰓。
殼側生，開的過程是被動的，其關閉則需要相關肌肉的收縮完成。
纖毛抖動在腮部揚起漩渦，使得水及其中的顆粒進入腮部。
口通過一條粘膜道以及觸鬚吸取營養顆粒。
雙殼綱是軟體動物門的1綱,除固著類外一般有兩瓣互為對稱或左右對稱的貝殼。
其鰓常呈瓣狀，又稱瓣鰓綱,而它們的頭部退化，
有發達呈斧狀的足部,所以也稱無頭綱或斧足綱。
本綱動物的殼與腕足動物的相近，但腕足動物殼上具莖孔，
背及腹殼大小一般不等也不對稱，而同一個殼呈兩側對稱。
這些特徵可與本綱相互區別。
雙殼類殼上最早形成的殼尖叫喙（殼嘴）。
有些種類由喙向後腹方伸展一條隆脊，叫後殼頂脊，
後殼頂脊與後背緣之間的殼面為水管區殼面。
在喙與兩瓣鉸緣之間有一較狹的或平或微凹的面，叫基面或鉸合區，還包括外韌帶區。
有的在喙前有心形凹陷叫小月面，有的在喙後有長形凹陷，叫盾紋面，
有的在鉸緣下前、後端有翼狀的伸出部分，分別稱為前耳與後耳（翼）。
前耳下凹入外常有足絲，是用以附著基底的絲狀體。
其伸出處叫足絲凹口（右）或凹曲（左）。
殼內外套膜的近外緣部分附著於殼內面上所留下的痕跡叫外套線，
有的殼後部外套線向內凹，成為外套灣。
閉殼肌附著於殼上的印痕叫閉肌痕。
根據閉肌痕的數目和相對大小，分為同柱(前、後兩閉肌痕近於相等)、
異柱（後閉肌痕大，前閉肌痕小）和單柱（一個閉肌痕）。
在兩殼背部接合處有彈性的韌帶，司殼的開啟。韌帶的附著物主要有3種：
基面或韌帶區,是殼外的韌帶附著處；韌片，是殼外喙後韌帶的附著處；彈體窩，是喙下三角形的韌帶附著處。
在鉸緣之下有一系列齒與齒窩，司兩瓣的鉸合，合稱齒系。
早期較原始種類的一部分，其齒窩及齒數多而弱；較晚期種類的鉸齒漸分異為主齒和側齒。
主齒位於喙下,較粗短,與鉸緣呈一定角度相交；側齒遠離喙，多呈片狀，與鉸緣近于平行。
本綱化石種類大多數保存在世界各地的海相岩層裏，少數見於半咸水或淡水沉積岩中，因此是一類很好的指相化石。
地史分佈上從寒武紀開始已有記錄(如早寒武世的Fordilla屬，中和晚寒武世的古櫛齒類),一直延續到現代，以中生代和新生代種類最繁盛。
奧陶紀時，各個亞綱均已有代表出現，如古櫛齒類，翼形類和異齒類的最早代表。
北美的中志留統已出現馬尾蛤目的遠祖代表。
晚古生代時，海相雙殼綱種類已相當豐富，特別重要的是各式各樣的翼形類；淡水蚌類於泥盆紀發生。
石炭紀時，出現了最早的有外套灣的雙殼類化石，在海扇超科中發育了現代種類的韌帶結構。
中生代來臨，許多古生代的翼形類滅亡，以大量褶翅蛤類、
三角蛤類、新出現的海扇類、牡蠣類以及筍海螂類為特徵。
晚三疊世時期，中國地域出現某些現代全北界和古北界淡水蚌類的代表，
至中侏羅世更多現代東洋界蚌類如麗蚌(Lamprotula)的代表，
似可證明亞洲古陸(不包括印度)是歐亞古陸蚌類的一個古老發源地。
白堊紀時，亞洲古陸淡水的類三角蚌科頗引人注目。
在白堊紀較溫至暖水海洋中,角狀或珊瑚狀上殼口蓋狀而下殼固著硬底的固著蛤類(rudistid)經歷了繁盛和滅絕。
新生代的現代類型的顯著不等殼的海扇類，於漸新世時出現，三角蛤類則退縮至澳洲東部，
軟體旋轉的硨磲於第三紀已出現;異齒亞綱特別繁盛,故新生代有“異齒類時代”之稱。此時整個面貌已趨近現代雙殼綱種類。
對雙殼綱的起源目前說法不一。
60年代曾假設雙殼綱經奧陶紀的多肌痕Babinka屬,由單板綱進化而來。
70年代由於對古老的雙殼化石Fordilla屬的研究，以及軟體動物門中建立喙殼綱,
並認為通過喙殼綱的Heraulti-pegma屬與雙殼綱的Fordilla屬聯繫起來,而起源於喙殼類。
對於中國鄂西下寒武統中發現原始雙殼綱化石的報導，尚有不同意見。
古生物學者的雙殼綱分類依據主要是雙殼綱齒系、貝殼外部形態、肌痕及韌帶等軟體構造遺留下來的痕跡等特徵。
但自60年代開始，古生物學者也注重軟體器官鰓、胃和口唇的觸角等並結合鉸合器官綜合進行分類，與貝類學者的分類已趨於一致。
頭足綱（Cephalopoda）
頭足綱是軟體動物門中最高級的1綱,全部生活在固定含鹽度的海水中。
大部分頭足動物都能分泌鈣質硬殼，因而能保留大量硬體化石。
從數量上統計：現代海洋中生活的頭足動物僅600種左右,
而各地質時代保存下來的頭足類化石卻有900餘屬1萬多種。
並且由於它們進化迅速、殼體特徵差異明顯，
很多屬種都是鑒定地層年代的帶化石或標準化石。
頭足動物主要以肉食性為主，是最兇猛的無脊椎動物，
同時也是體型最大的無脊椎動物。
古生代的直殼鸚鵡螺，最大者僅外殼長度就幾乎達10米，連同軟體及觸手，估計要超過20米。
頭足類化石保存在海相碳酸鹽岩和矽質岩之中，少數見於葉岩內，一般為殼體部分。
近年來，德國和美國學者已經能夠用 X射線從葉岩中拍出其軟體及觸手的像片。
其化石硬體有直殼形、弓角形、旋卷形、塔螺形及鞘狀等。
它們與腹足綱的最大差別在於硬殼均可分出胎殼、氣室、住室3部分，具有體管及縫合線構造。
頭足動物最早出現於4億多年前的晚寒武世,奧陶-志留紀為第一個繁盛時期，稱鸚鵡螺時期。
僅鸚鵡螺類就有將近二十個化石帶,是這個時期的重要標準化石。
古生代後期,菊石逐漸取代了鸚鵡螺的地位。
到中生代,菊石類演化到高峰階段，稱菊石時期,共劃分了100多個化石帶，
成為中生代地層劃分對比上最重要的元脊椎動物化石。
中生代中晚期，內殼類箭鞘形亞綱開始大量繁衍，成為重要的標準化石之一。
白堊紀之後，菊石急速絕滅，鸚鵡螺類大幅度衰亡，至今僅保留1屬2種。
相反，內殼類的烏賊、章魚、槍鰂等都大量發展，成為頭足動物演化系列的第三個興盛時期。
在空間分佈上也隨著由低級向高級進化而不斷擴大；
鸚鵡螺類一般生活在溫暖的淺海或濱海，菊石類則可擴展至大陸坡一帶，現代頭足類幾乎遍及所有的海域。
此外，頭足動物是一類很好的指相化石，研究它們的殼體構造以及殼質所含的氧同位素，
可以幫助人們推測古海洋的環境及溫度。
例如，通過計算頭足動物化石隔壁凹度所能承受的壓力，推測它們在海中生活的深度範圍。
近年來，美國學者發現鸚鵡螺的生長紋與潮汐有週期性的變化關係。他們認為，鸚鵡螺的氣室每月增加一個，
生長紋為每一次潮汐增加一根，從而可以推測地質時期內地球自轉的變化規律。
過去，根據頭足動物硬體的位置及特點分為兩大類：
殼在軟體外部的稱外殼亞綱，殼在內部或殼退化了的稱作內殼亞綱或箭鞘亞綱 (Coleoidea)。
前者又因有兩對鰓而叫四鰓亞綱。後者只有1對鰓,所以稱二鰓亞綱。
其中外殼亞綱又分為3類：鸚鵡螺超目(Nautiloidea)、菊石超目（Ammonoidea）和杆石超目(Bactritoidea)。
目前,世界上大多數學者把頭足綱分為5個亞綱：鸚鵡螺亞綱、內角石亞綱、珠角石亞綱、菊石亞綱及箭鞘亞綱。
杆石類形似直殼鸚鵡螺，體管簡單，位於腹緣，縫合線平緩，具簡單腹葉。
從奧陶紀出現，至二疊紀絕滅。以前，有人把它歸到菊石類，也有人把它歸入鸚鵡螺類。
60年代初，蘇聯學者把它單獨列為一個獨立的超目。由於杆石類屬種不多，地層意義不大，
中國學者多把它歸到鸚鵡螺類去研究。
內殼類頭足動物化石以前統稱箭石（Belemnites），表示它為箭頭狀的化石。它們的硬體分為前甲、鞘和閉錐3部分。
目前,世界上大多數學者把它們和現代內殼類統稱為箭鞘亞綱（Coleoidea）或譯作鞘螺亞綱、鞘形亞綱。
此亞綱約有250多屬,並以觸手數目分為十腕目和八腕目。烏賊和狹義的箭石類屬於前者；章魚、魷魚一類屬後者。
雖然它們只有疏鬆的鞘或不具硬殼，但從個體發育來看，它們的幼年階段可能像鸚鵡螺那樣生活。
箭石類的閉錐與直殼鸚鵡螺十分相似，有胎殼、氣室、住室以及有體管和縫合線。
幼年階段後期，由於外套膜向外翻卷，一層一層地分泌疏鬆的鞘體，使之從外殼變為內殼。
由於有硬體在體內支撐，使它們運動更迅速、更靈活，因而沒有因環境改變而被淘汰，至今仍大量繁衍。
箭鞘類最早出現於石炭紀。在美國伊利諾斯州及中國西藏有所發現。
八腕目化石最早見於侏羅紀,例如華麗刺鰂Acanthoteuthis speciosa和原始近鰂 Plesioteuthisprisca均產於西歐上侏羅統。
多板綱（Polyplacophora）
軟體動物門的一綱。又稱有甲綱。
身體左右對稱，一般為橢圓形，
背腹扁，背部有外套膜，腹面為肌肉發達的足部。
足的前端有口盤，口在口盤上，口腔內有齒舌。
肛門在身體後端 。
貝殼是由 8 塊彼此關連 、做覆瓦狀排列的殼片組成。在貝殼周圍有一圈外套膜外露。稱為環帶。
多板綱動物為世界性分佈，全部海產。
大多生活在正常鹽度的海洋中，鹽度較低的海區無。以足附著在岩石、珊瑚礁或其他貝殼上。
一般草食性，但也有的種類以有孔蟲、苔蘚蟲、蔓足類及其他小甲殼類為食。
雌雄異體，體外受精。
壽命較長，有的種類可生活8∼9年。
多板綱全屬海生，常見於沿岸潮間帶岩石裂隙中，以藻類、有孔蟲等小動物為食料。
晚寒武世至現代。化石少，常見分為散骨板。本綱最常見的代表是Chiton（石鱉，白堊紀至現代）。
多板綱動物下分鱗側石鱉目、銼石鱉目和毛膚石鱉目3目。
海參綱（Holothuroidea）
海參綱（Holothuroidea），體筒形,不具硬殼。小骨板散於體壁內,體內有錨狀骨針及窗孔狀小骨板。
可能自中寒武世即已出現，可靠的化石發現于中奧陶世，現代仍有不少,200屬，世界性分佈。
但所發現的化石除極少數外，均以零散骨針、骨板為代表，描述了一些形態屬及形態種。
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(化石網)