Các đặc điểm chung cho tất cả các động vật có xương sống bao gồm đối xứng hai bên, hai cặp phần phụ nối với nhau, bao phủ bên ngoài của lớp da tế bào bảo vệ, metamerism, lớp vỏ và bộ xương bên trong phát triển, não, đốt sống và cơ quan cảm giác phát triển. Ngoài ra, động vật có xương sống cũng có hệ hô hấp, hệ tuần hoàn kín, hệ sinh dục, bài tiết và đường tiêu hóa.
12 đặc điểm xác định động vật có xương sống trông khác nhau ở các loài khác nhau nhưng thực hiện các chức năng cơ bản giống nhau. Tất cả các động vật có xương sống đều có các đường đối xứng hai bên, mặc dù một số động vật có xương sống trông đối xứng hơn những động vật khác. Động vật có xương sống có hai cặp phần phụ giúp vận động thuận lợi, mặc dù những cơ quan này xuất hiện dưới dạng vây ở một số động vật có xương sống nhưng lại là chi trước và chi sau ở những loài khác.
Động vật có xương sống có lớp da tế bào bao phủ bên ngoài, lớp da này xuất hiện dưới dạng vảy ở một số sinh vật và như lông và lông ở những loài khác. Động vật có xương sống có lớp vỏ, hoặc khoang cơ thể, được lót hoàn toàn bằng biểu mô hoặc mô tế bào. Sau đó, mô này được chia thành hai hoặc bốn ngăn riêng biệt.
Những sinh vật này cũng có bộ xương bên trong có cấu trúc bằng sụn và xương, chúng được tách ra thành bộ xương trục và bộ xương phần phụ. Tất cả các động vật có xương sống đều có não được bao bọc bởi hộp sọ và các dây thần kinh được bao quanh bởi các đốt sống chắc chắn, giúp bảo vệ các cơ quan dễ bị tổn thương này khỏi bị hư hại. Cuối cùng, động vật có xương sống có hệ thống sinh dục và bài tiết và đường tiêu hóa với gan và tuyến tụy.
