1、无颌类
顾名思义，就是没有上下颌的鱼类。它们最早出现于5亿多年前的早寒武世，是最早分化出来的鱼类。无颌类在当时海洋中的主要代表是甲胄鱼类。甲胄鱼身披厚重的盔甲，生活在海底，行动缓慢，靠滤食海洋中的小型生物或微生物为生，偶尔也吸吮大型动物的尸体，主动捕食能力非常差。甲胄鱼类在志留纪与泥盆纪时期曾经非常繁盛，但是在3.6亿年前的泥盆纪末期就灭绝了，整个无颌类家族中，只有七鳃鳗和盲鳗熬过漫长的地质历史时期，存活到今天。
2、盾皮鱼类
盾皮鱼类是原始的有颌鱼类，最古老的代表发现于中国志留纪早期的地层中，到泥盆纪末灭绝。盾皮鱼类身披坚硬的骨甲，头甲和躯甲多由可以活动的关节相连，具胸鳍和腹鳍，大部分家族成员营底栖生活，不擅游泳。它们数量众多，形态各异，踪迹也几乎遍及全球。最新研究表明，包括鲨鱼、鲫鱼在内，所以，现在生有颌脊椎动物，很可能是由原始的盾皮鱼演化而来的。
3、棘鱼类
棘鱼类是另一种古老的有颌鱼类，最早出现于志留纪最早期，在泥盆纪时较为繁盛，之后逐渐衰落直至晚二叠世全部灭绝。棘鱼类跟黄花鱼长得很像，个头不大，身上长满了细小的菱形鳞片。它们的鱼鳍非常特别，除了其他鱼类也有的鳍之外，在胸鳍与腹鳍之间还有着几对有棘刺支持的附加鳍。更奇怪的是所有鳍的前方都有一根非常粗壮、长着纵向纹饰的硬棘，棘鱼的名字也由此而来。
