Bezobratlí
Společným znakem všech bezobratlých je absence páteře: tím se liší bezobratlí od obratlovců. Toto rozlišení je pouze účelové; není založeno na žádném jasném biologicky homologickém znaku, stejně jako společný znak mít křídla funkčně spojuje hmyz, netopýry a ptáky nebo jako nemít křídla spojuje želvy, plže a houby. Bezobratlí živočichové jsou heterotrofové a potřebují obživu v podobě konzumace jiných organismů. Až na několik výjimek, jako jsou Porifera, mají bezobratlí obecně tělo složené z diferencovaných tkání. Obvykle mají také trávicí komoru s jedním nebo dvěma otvory směrem ven.
Morfologie a symetrie
Tělesné plány většiny mnohobuněčných organismů vykazují určitou formu symetrie, ať už radiální, bilaterální nebo kulovou. Menší část z nich však nevykazuje žádnou symetrii. Jedním z příkladů asymetrických bezobratlých jsou všechny druhy plžů. To je dobře patrné u hlemýžďů a mořských plžů, kteří mají šroubovité ulity. Slimáci se zdají být navenek symetričtí, ale jejich pneumostom (dýchací otvor) se nachází na pravé straně. U jiných plžů dochází k vnější asymetrii, například u druhu Glaucus atlanticus, u kterého se v průběhu dospívání vyvíjejí asymetrická cerata. Původ asymetrie u plžů je předmětem vědeckých diskusí.
Další příklady asymetrie najdeme u krabů skřivanů a krabů poustevníků. Ti mají často jedno klepeto mnohem větší než druhé. Pokud samec skřivana přijde o své velké klepeto, naroste mu po vylíhnutí druhé na opačné straně. Vedle kolonií korálů (s výjimkou jednotlivých polypů, které vykazují radiální symetrii) jsou asymetričtí i přisedlí živočichové, například houby; klepítkatci z čeledi alpheidae, kteří postrádají kleště, a někteří kopinatci, polyopisthocotyleans a monogeneans, kteří parazitují přichycením nebo pobytem v žaberní komoře svých rybích hostitelů).
Nervová soustava
Neurony se u bezobratlých liší od buněk savců. Buňky bezobratlých vzplanou v reakci na podobné podněty jako u savců, jako je trauma tkáně, vysoká teplota nebo změny pH. Prvním bezobratlým živočichem, u kterého byla identifikována neuronová buňka, byla pijavice lékařská Hirudo medicinalis.
Bylo popsáno učení a paměť pomocí nociceptorů u mořského zajíce Aplysia. Neurony měkkýšů jsou schopny detekovat zvyšující se tlak a trauma tkáně.
Neurony byly identifikovány u celé řady druhů bezobratlých, včetně annelidů, měkkýšů, hlístic a členovců.
Dýchací soustava
Jedním typem dýchací soustavy bezobratlých je otevřená dýchací soustava složená ze spirakul, tracheí a tracheol, kterou mají suchozemští členovci k transportu metabolických plynů do tkání a z nich. Rozmístění spirakul se může mezi mnoha řády hmyzu značně lišit, ale obecně platí, že každý segment těla může mít pouze jeden pár spirakul, z nichž každá se napojuje na atrium a má za sebou poměrně velkou tracheální trubici. Tracheje jsou invaginace kutikulárního exoskeletu, které se větví (anastomózují) po celém těle a mají průměr od několika mikrometrů až po 0,8 mm. Nejmenší trubičky, tracheoly, pronikají do buněk a slouží jako místa difuze vody, kyslíku a oxidu uhličitého. Plyn může být veden dýchacím systémem pomocí aktivní ventilace nebo pasivní difúze. Na rozdíl od obratlovců hmyz obvykle nepřenáší kyslík v hemolymfě.
Tracheální trubice mohou obsahovat hřebenovité obvodové prstence taenidií v různé geometrii, například smyčky nebo šroubovice. V hlavě, hrudníku nebo břiše mohou být tracheje také spojeny se vzdušnými vaky. Mnoho druhů hmyzu, jako jsou kobylky a včely, které aktivně pumpují vzduchové váčky v břiše, je schopno řídit proudění vzduchu svým tělem. U některých druhů vodního hmyzu si tracheje vyměňují plyny přímo přes tělní stěnu v podobě žaber nebo fungují v podstatě normálně, prostřednictvím plastronu. Všimněte si, že přestože jsou tracheje u členovců vnitřní, během pelichání (ekdyse) se vylučují.
Reprodukce
Stejně jako obratlovci se většina bezobratlých rozmnožuje alespoň částečně pohlavním rozmnožováním. Vytvářejí specializované pohlavní buňky, které procházejí meiózou a produkují menší, pohyblivé spermie nebo větší, nepohyblivé vajíčka. Ty se spojují a vytvářejí zygoty, z nichž se vyvíjejí noví jedinci. Jiní jsou schopni nepohlavního rozmnožování nebo někdy obou způsobů rozmnožování.
Sociální interakce
Sociální chování je u bezobratlých živočichů, včetně švábů, termitů, mšic, třásněnek, mravenců, včel, Passalidae, Acari, pavouků a dalších, velmi rozšířené. Sociální interakce je zvláště významná u eusociálních druhů, ale týká se i ostatních bezobratlých.
Hmyz rozpoznává informace předávané jiným hmyzem.
Fyla
Termín bezobratlí zahrnuje několik fyl. Jedním z nich jsou houby (Porifera). Dlouho se předpokládalo, že se od ostatních živočichů oddělily brzy. Postrádají složité uspořádání, které se vyskytuje u většiny ostatních fylů. Jejich buňky jsou diferencované, ale ve většině případů nejsou uspořádány do samostatných tkání. Houby se obvykle živí nasáváním vody póry. Někteří spekulují, že houby nejsou tak primitivní, ale mohou být naopak druhotně zjednodušené. Ctenophora a Cnidaria, kam patří mořské sasanky, koráli a medúzy, jsou radiálně symetrické a mají trávicí komory s jediným otvorem, který slouží jako ústa i řitní otvor. Obě mají odlišné tkáně, které však nejsou uspořádány do orgánů. Existují pouze dvě hlavní zárodečné vrstvy, ektoderm a endoderm, mezi nimiž jsou jen roztroušené buňky. Jako takové se někdy označují jako diploblastické.
Jednotky rodu Echinodermata jsou radiálně symetrické a patří mezi ně výhradně mořské hvězdice (Asteroidea), mořské ježovky, (Echinoidea), hvězdice křehké (Ophiuroidea), mořské okurky (Holothuroidea) a hvězdice péřové (Crinoidea).
Mezi bezobratlé patří také největší živočišná fylogeneze: členovci (Arthropoda), kam patří hmyz, pavouci, krabi a jejich příbuzní. Všechny tyto organismy mají tělo rozdělené na opakující se segmenty, obvykle s párovými přívěsky. Kromě toho mají zpevněný exoskelet, který se během růstu pravidelně svléká. Dvě menší fyly, Onychophora a Tardigrada, jsou blízkými příbuznými členovců a mají tyto znaky společné. Nematoda neboli škrkavky jsou pravděpodobně druhým největším živočišným fylem a také patří mezi bezobratlé. Škrkavky jsou obvykle mikroskopické a vyskytují se téměř v každém prostředí, kde je voda. Řada z nich je významnými parazity. Menšími příbuznými fylagy jsou Kinorhyncha, Priapulida a Loricifera. Tyto skupiny mají redukovaný coelom, tzv. pseudocoelom. Mezi další bezobratlé patří Nemertea neboli stužkovci a Sipuncula.
Dalším fylogenoménem jsou Platyhelminthes, ploché hlístice. Ty byly původně považovány za primitivní, ale nyní se ukazuje, že se vyvinuly ze složitějších předků. Ploštěnky jsou acoelomates, postrádají tělní dutinu, stejně jako jejich nejbližší příbuzní, mikroskopické Gastrotricha. Ve vodním prostředí se běžně vyskytují rotifery (Rotifera). Mezi bezobratlé patří také Acanthocephala neboli ostnokožci, Gnathostomulida, Micrognathozoa a Cycliophora.
Dále sem patří dvě nejúspěšnější živočišné fyly, Mollusca a Annelida. Do prvního z nich, který je počtem popsaných druhů druhým největším živočišným fylem, patří živočichové, jako jsou plži, mlži a chobotnice, a do druhého fylu patří článkovaní červi, jako jsou žížaly a pijavice. Tyto dvě skupiny byly dlouho považovány za blízké příbuzné kvůli společné přítomnosti trochoforních larev, ale annelidé byli považováni za bližší členovcům, protože jsou oba segmentovaní. Nyní se to obecně považuje za konvergentní evoluci vzhledem k mnoha morfologickým a genetickým rozdílům mezi oběma fylami.
Mezi menší fyly bezobratlých patří Hemichordata neboli žaludkovití červi a Chaetognatha neboli šípovití červi. Mezi další fyly patří Acoelomorpha, Brachiopoda, Bryozoa, Entoprocta, Phoronida a Xenoturbellida.