Vertebrater og hvirvelløse dyr er alle dyr. Imidlertid er begrepet vertebrat mye mer spesifikt, og beskriver alle dyr i delfylumet (et nivå av det biologiske klassifikasjonssystemet som deler organismer basert på vanlige egenskaper) Vertebrata, enn hvirvelløtter som refererer til alle andre dyr.
Vertebrater inkluderer dyregrupper som pattedyr, fugler, reptiler, amfibier, haier og benfisk, mens ryggdyr opptar mange andre dyrtyper som insekter, bløtdyr, edderkopper, ormer, maneter og krepsdyr.
Som det kan forventes ved å sammenligne en bestemt subfylum med alle andre dyr, er det mange flere hvirvelløse dyr enn vertebrater. Det er anslått at det er rundt 1.300.000 hvirvelløse arter, med mange flere uoppdagede; De fleste er insekter. Dette er sammenlignet med rundt 65 000 vertebrate arter, hvorav rundt 5000 er pattedyr1.
Den definerende egenskapen til vertebrater er tilstedeværelsen av en segmentert mobil vertebral kolonne. Hos mennesker kan dette ses med de enkelte hvirvlene som knytter sammen for å gjøre ryggraden. Uvirvelløse dyr mangler denne strukturen, selv om de kan ha strukturer som viser et lignende utseende.
En annen viktig funksjon forbundet med vertebrater er tilstedeværelsen av gyllene. Hos lavere vertebrater opprettholdes disse gjennom hele utviklingen og er fullt funksjonelle. Hos høyere vertebrater danner gjærene under utvikling, men overgang til andre strukturer som kjeve eller ben av øret.
De fleste vertebrater viser også to sett med sammenhengende tilfeller, selv om disse kan bli vestigial og forsvinne som i slanger, men dette er ikke et krav til hvirveldyr,
En stor forskjell mellom ryggradsdyr og hvirvelløse dyr er symmetrien som kroppene deres viser. Alle vertebrater er bilateralt symmetriske, noe som betyr at de viser et utvendig speilet utseende til venstre og høyre side, men indre organer er ikke nødvendigvis symmetriske.
Uvirvelløse dyr kan vise radial, organismen har bare en distinkt topp og bunn ikke til venstre eller høyre, sfærisk, organismen viser ingen forskjellig topp eller bunn, eller venstre og høyre og bilateral symmetri. I noen tilfeller som sjø svamper eller snegler kan de til og med vise asymmetri.
En annen bemerkelsesverdig forskjell mellom hvirveldyr og hvirvelløse dyr er gjennomsnittsstørrelsen. Mens det er noen store hvirvelløse dyr som gigantiske maneter, er flertallet små, mye mindre enn vertebrater. Vertebral kolonnen av vertebrater er nøkkelen til at de kan vokse for mye større størrelser. Det indre skjelettet basert rundt vertebral kolonnen tillot vertebrater å utvikle store, komplekse legemer med tilhørende spesialiserte systemer som kreves for å støtte dem som respiratoriske eller fordøyelsessystemer. Relativt, vil ryggdyr være begrenset, enkle hvirvelløse dyr vil ikke kunne vokse store da de mangler systemene som kreves for å støtte en stor kroppsstørrelse. Noen virvelløse dyr har utviklet alternative systemer som har gitt dem mulighet til å vokse seg større, men er fortsatt begrenset i forhold til vertebrater.
Insekter og krepsdyr har utviklet et exoskelet (eksternt) innenfor hvilke komplekse systemer som kan beskyttes og systemene som kreves for å bevege seg, kan festes. Eksoskeletoner tillater imidlertid bare vekst opp til et bestemt punkt utover hvilke systemer som kreves for å bevege organismen, blir for store til å passe inn i exoskeletet. Hos vertebrater med sitt indre skjelett kan muskler, bein og kropper utvikle seg til en mye større størrelse.