Ime vretenčarjev izhaja iz imena vretenc, ki gradijo hrbtenico. V nas in vseh drugih kopenskih vretenčarjih se med embrionalnim razvojem organizma koščena vretenca oblikujejo okoli hrbtne strune in obdajo hrbtenjačo. Koščena hrbtenica nadomesti prvotno hrbtno struno v embrionalnem razvoju. Pri nekaterih ribah so vretenca iz hrustanca, pri obloustkah pa je ohranjena hrbtna struna.
Vsi pripadniki vretenčarjev nimajo razvitih koščenih vretenc. Glenavice, pripadnice danes živečih brezčeljustnic, nimajo vretenčarskih elementov. Piškurji imajo hrustančne izrastke, ki obdajajo hrbtenjačo. V celoti razvita vretenca s centrom, ki obdaja hrbtno struno, najdemo le pri čeljustnicah, nekatere odrasle ribe čeljustnice ohranijo funkcionalno hrbtno struno.
Opisi nekaterih značilnosti vretenčarjev:
Pljuča in udi
Za uspeh na kopnem so živali razvile premikanje in dostop do zračnega kisika. Uporabo teh prilagoditev lahko danes spremljamo preko še živečega predstavnika: pljučarice. Pljučarice prejemajo kisik preko škrg, a imajo razvita tudi pljuča. Kosti podpirajo njihove mesnate plavuti in jim omogočajo hojo po habitatu. Dvoživke naj bi se razvile ravno iz takšnih življenjskih oblik vretenčarjev. Njihovo mednarodno poimenovanje "amphibia" izhaja iz grške besede "amphibious", ki pomeni dvojno življenje. Dvoživke preživijo tako v vodi kot na kopnem. Njihove prilagoditve narekuje njihov življenjski prostor.
Vodotesna koža in jajca
Prehod iz vodnega na kopensko življenjsko okolje je od živali zahteval določene prilagoditve. Rezultat razvoja je koža, ki ločuje organizem od okolja. Plazilci, ki so se razvili iz dvoživk, so prvi vretenčarji, ki kažejo znake te prilagoditve. Pri plazilcih se pojavi amniotsko jajce. Amniotsko jajce je neprepustno za tekočine, omogoča pa izmenjavo plinov (kisik in ogljikov dioksid). Takšna oblika jajca je značilna za plazilce, ptiče (kurje jajce) in sesalce. Amniotsko jajce je vzrok, da se plazilce, ptiče in sesalce imenuje amnioti, preostale vretenčarje (ribe, dvoživke, obloustke) pa anamnioti. Ime izhaja iz amniona, membrane, ki obdaja embrio.
Stalna telesna temperatura
Ptiči in sesalci imamo endotermnijo (endo = notranje, therm = temperatura). Za razliko od mrzlokrvnih živali (ektotermne živali), katerih telesna temperatura je odvisna od zunanjih dejavnikov, endotermne živali same uravnavajo telesno temperaturo. Vzdrževanje temperaturnega ravnovesja organizma poteka preko porabljanja hrane oziroma energijskih zalog, pri prekomernih temperaturah pa s hlajenjem (znojenje, sopenje). Ta prilagoditev je ptičem in sesalcem omogočila naprednejše delovanje v različnih časovnih obdobjih ter poselitev še večjega števila habitatov.
