环节动物的系统发育真是一个大坑，乱得很，不同的研究做出的结果都不太一样，就算是一个研究，采用不同的数据集和不同的建树方法结果也不一样。 传统上环节动物可以分成 “多毛纲（Polychaeta）” 和环带纲（Clitellata），其中 “多毛纲” 可以再分成 “游走亚纲（Errantia）” 和 “隐居亚纲（Sedentaria）”，后来又有形态分支分析将 “多毛纲” 分为 “蠕形亚纲（Scolecida）” 和 “触须亚纲（Palpata）” 。然而再后来的分子系统学分析发现这都不是单系群，但是这些研究之间互相也不太一样……在该研究采样的类群中，这几个基部分支包括有毛翼虫科（Chaetopteridae）、吸口虫目（Myzostomida）、星虫动物（Sipuncula，从前被视为独立的一门，研究发现应归于环节动物中）。这里也可以看出环节动物的身体分节方式在进化树基部的变化性是很大的：有异律分节（毛翼虫科），同律分节（吸口虫目、Clade 1），还有体节完全退化的（星虫动物）。 Clade 1则可以分成两个类群：游走类（Errantia）和隐居类（Sedentaria） 游走类相对来说感觉和运动能力更强，更适应游动生活，包括有仙虫目（Amphinomida）、锥头虫科（Orbiniidae）、叶须虫目（Phyllodocida）、矶沙蚕目（Eunicida）。比如沙蚕就属于这一类群。游沙蚕（Nereis pelagica，图作者 Alexander Semenov，使用遵循CC BY 2.0协议） 而隐居类与游走类相反，其疣足、触手、触须等运动感觉器官相对退化，更加适应相对固着，不爱活动的生活。通常其刚毛也更接近体壁，这也有利于其固着或者掘土的生活方式。属于这一类的有环带纲（Clitellata，包括蚯蚓和蛭等）、螠虫动物（Echiura，从前被视为独立的一门）、Cirratuliformia、Terebelliformia、 西伯达虫科（Siboglinidae，须腕动物）等。
身体分成许多形态相似的环形体节。体壁有3胚层构成，具有真体腔。真体腔是由体壁中腔层和肠壁中腔层围成的腔。
出现刚毛和疣足形式的附肢。刚毛有表皮细胞内陷形成的刚毛囊内的毛原细胞分泌而成，是寡毛纲的运动器官。疣足是体壁的向外凸起，疣足本身不分节，与躯体连接处也无关节，是多毛刚的运动器官。
身体分节(metamerism)
环节动物身体分成许多形态形似的体节。体节之间有双层隔膜存在，各节内形成小室。神经、排泄、循环系统按体节重复排列。
存在下面两个情况:
同律分节：除前两节和最后一节外，其余各体节在形态和功能上基本相同，如蚯蚓。
异律分节：有些种类，身体各节在形态和功能上有明显不同，如沙蠋。
形成真体腔(true coelom)体腔是由中胚层形成时出现的中胚层体腔囊发育而来的。第一次出现的体腔是线形动物的假体腔。而真体腔是由体壁中胚层和肠壁中胚层围成的腔。真体腔是由中胚层囊裂开而成的，故也称裂体腔。真体腔是继假体腔之后出现的，也称次生体腔。
环节动物门（学名：Annelida）在动物进化上发展到一个较高的阶段，是高等无脊椎动物的开始，约有9,000种。体外有由表皮细胞分泌的角质膜，体壁有一外环肌层和一内纵肌层。通常有几丁质的刚毛，按节排列。有头或口前叶，附肢有或无。闭管式循环系统，血液通常有呼吸色素。体腔按节由隔膜分成小室，裂体腔起源。世界性分布，见于各类生境，尤其在海洋、淡水或湿土中。环节动物门是动物界的1个门，该门动物为两侧对称、分节的裂生体腔动物，有的具疣足和刚毛，多闭管式循环系统、链式神经系统。已知的环节动物约有13000种。常见环节动物有：蚯蚓、蚂蟥（又称水蛭）、沙蚕等。环节动物和节肢动物共同构成关节动物。
