Las cinco clases de vertebrados son peces, anfibios, reptiles, mamíferos y aves. Estas agrupaciones son anteriores a la genética moderna y representan agrupaciones funcionales en lugar de verdaderos árboles de la filogenia. Los peces óseos, por ejemplo, están más relacionados con los mamíferos que con los tiburones.
Los vertebrados son miembros de un subfilo dentro del phylum Chordata. Las cinco clases de vertebrados se agrupan según las líneas taxonómicas clásicas en lugar de por clade, que es una representación real de la relación real de cada grupo con los otros grupos de cordados. Un clado está formado por todos los descendientes de un ancestro común. Por lo tanto, los mamíferos y las aves son buenos clados, ya que cada grupo desciende de su propio antepasado común, que no era ancestral a ningún otro no mamífero o no pájaro. Los reptiles son un grado, no un clado, ya que algunos reptiles están más estrechamente relacionados con las aves que con otros reptiles. Lo mismo ocurre con los anfibios, que tampoco son un verdadero clado, ya que algunos descendientes de sus ancestros comunes ahora son reptiles, aves o mamíferos.
Las cuatro clases de vertebrados que respiran aire se llaman tetrapods y tienen parientes cercanos entre los peces óseos. Los tetrápodos y los peces óseos son un buen clado, ya que están exactamente igual de distantes del grupo de vertebrados de los cartilaginosos.
