人们知道，动物界的进化，按着从无脊椎动物到脊椎动物这样的序列进行。但两者之间的区别是非常明显的，因此在两者之间必有中间类型把它们联系起来。19世纪俄国科学家科瓦列夫斯基研究了文昌鱼的胚胎发育发现，正是它填补了两者之间的空白，为达尔文的进化论提供了一个最强有力的事实证据。为此达尔文对科氏的工作评价很高，认为“这是最伟大的发现，提供揭示脊椎动物起源的钥匙”。
文昌鱼身体很小，呈柳叶状，很少有超过8厘米长的，生活在离海岸较近，具有沙质水底的浅海中。它们一生的大部分时间是埋在沙质的海底中度过的。
它的身体呈半透明状，因此在阳光较强的地方可以看到：它虽然没有脊椎骨，但却有一条纵贯全身、弹性强、能弯曲的脊索，位于身体背部，作为整体的内支架，它代表着脊椎骨的先期构造。在脊索的上方是神经索，下方是消化道。文昌鱼没有真正的脑子，除了对光线有较敏感的某种色素点之外，没有任何感觉器官。它前部两侧是鳃，鳃不直接向体外开口，而是开口在一个具特殊构造的围鳃腔里，这个腔通过腹孔与外界沟通。因此文昌鱼是通过鳃来呼吸的。鳃的结构比较复杂，是由纵横相连的非细胞的纤维质组成的，呈筐状。这种鳃不仅用来呼吸，而且还能从水底泛起的渣屑中滤取食物。这种极为原始的小鱼，虽然也有封闭的血管进行血液循环，但没有心脏。它的循环是由腹部血管中能够跳动的部分来带动，血液是无色的，血细胞也很少。
正常状态的脊椎动物，以鱼为例，有一条呈水平位置的长轴。前端是头，所有感觉器官都集中在它里边。脊椎不是由软骨就是由硬骨构成，沿着脊椎的两侧除肋骨外，还有成对的鳍，通过肩带和腰带与身体相连，用作导航和平衡，或者推动身体前进。脊椎动物的一个主要特征是它的脊神经髓、循环和消化系统的位置。脊神经位于脊索或脊柱的上方，而循环和消化则伴于脊柱下方。鱼类用鳃来进行呼吸，除了最原始的类型外，所有的鱼类都有颌，是由前面第三对鳃弓转变而来的。
把文昌鱼的结构与正常状态下的具有脊椎的鱼的结构进行比较不难看出，它们之间是何等的相似。只要大自然把文昌鱼的结构稍微进行加工和改造，就是一个十分完美的真正的鱼了。因此，文昌鱼构造上十分接近一切脊椎动物的共同祖先。它很可能在很早很早就出现了，但在漫长的时间里，由于它安于现状不求上进，所以在进化上没有发生多大变化。但是，至少我们可以通过文昌鱼，看到所有现生脊椎动物，包括人类在内距今6亿年前的祖先大致是一个什么样子。
