Động vật thân mềm thuộc loài phylum được đặc trưng bởi sự đa dạng hơn là tính đồng nhất, mặc dù động vật thân mềm hiện đại đều có xu hướng chia sẻ một số đặc điểm nhất định, bao gồm sự hiện diện của một radula (dải răng giống lưỡi), cấu trúc của hệ thần kinh và sự hiện diện của lớp phủ, chứa các cơ quan nội tạng của động vật. Ngoài một số đặc điểm chung này, động vật thân mềm có thể rất khác biệt và theo Đại học California, Berkeley, phylum mollusca là một trong những loài thực vật đa dạng nhất được biết đến cho con người. Ngay cả radula cũng không phải là một đặc tính hoàn toàn đồng nhất; mặc dù hầu hết các thành viên của động vật thân mềm phylum đều có, nhưng lớp hai lá mầm thì không.
Loài thân mềm được chia thành bảy lớp, bao gồm hai mảnh vỏ: aplacophora, polyplacophora, monoplacophora, gastropoda, cephalopoda và scaphopoda. Động vật thân mềm ở một số lớp có vùng đầu và chân đặc trưng, riêng biệt, mặc dù điều này không đúng với tất cả các lớp động vật thân mềm, bao gồm cả cephalopoda, trong đó 'chân' đã được biến đổi về mặt tiến hóa thành các cánh tay như có thể thấy ở bạch tuộc và mực. Các thành viên của ngành này bao gồm từ các thành viên cực nhỏ của lớp aplacophora đến mực khổng lồ khổng lồ, một thành viên của lớp cephalopoda. Nhiều thành viên thuộc các lớp khác nhau trong loài thân mềm đã được con người sử dụng hoặc sử dụng các bộ phận làm nguồn thực phẩm, công cụ và đồ trang sức.