Deuterostome sind ein großer Superstamm von Tieren, der Chordaten (Wirbeltiere), Stachelhäuter, Hemichordaten (Eichelwürmer) und einen kleinen Stamm, Xenoturbellida, umfasst, der aus zwei marinen wurmähnlichen Arten besteht. „Deuterostoma“ bedeutet „Zweitmundorganismus“, ein Hinweis darauf, dass während der embryologischen Entwicklung bei Deuterostomen die erste Körperöffnung zum Anus und die zweite zum Mund wird, im Gegensatz zu Protostomen, wo es das Gegenteil ist. Ein weiterer Unterschied besteht in der Spaltung des Embryos während des Wachstums – Deuterostome zeigen eine unbestimmte Spaltung, bei der es mehr Raum für Variationen gibt, wo die Zellen letztendlich landen, im Gegensatz zur bestimmten Spaltung der Protostome, bei der die Endposition jeder Zelle festgelegt ist.
Das kleinere Superphylum im Vergleich zu Protostomen, Deuterostome, haben den Vorteil, dass sie die komplexesten Tiere enthalten. Alle Tiere ab einem gewissen willkürlich definierten Komplexitätsgrad sind wahrscheinlich Deuterostomas. Zum Beispiel sind die wohl komplexesten Stämme, die Chordates, alle Deuterostomas. Im Gegensatz zu Protostomen, die oft eine sehr kleine Körperhöhle (Zölom) oder gar keine haben, weisen Deuterostome prominentere Zölome auf, die dazu beitragen, den Muskeln einen Rahmen zum Ziehen zu bieten und die Entwicklung komplexerer Organe zu ermöglichen, deren strukturelle Evolution ist unabhängig von der Körperwand.
Viele der einfachsten Deuterostome haben drei einfache Merkmale – Kiemenschlitze, ein hohles Nervenstrang und einen segmentierten Körper. Es ist wahrscheinlich, dass der gemeinsame Vorfahre aller Deuterostomen diese Merkmale aufwies. Es besteht eine gewisse Unsicherheit darüber, wann sich Deuterostome von Protostomen abzweigten, aber viele Paläontologen halten 558 Millionen Jahre für eine wahrscheinliche untere Grenze. Ernettia, ein Fossil aus der späten ediacaranischen Zeit, scheint ein wahrscheinliches Deuterostoma zu sein, während der mysteriöse ausgestorbene Stamm aus dem frühen Kambrium, Vetulicoli, Merkmale aufweist, die darauf hindeuten, dass es sich wahrscheinlich um Deuterostomas handelte.
Innerhalb von nur etwa 20 Millionen Jahren entwickelten sich die frühesten einfachen Deuterostomen zu den ersten Wirbeltieren – insbesondere zu kieferlosen Fischen, die die Vorfahren aller Fische, Haie und Landwirbeltiere sind. Viele der Spinoff-Gruppen existieren noch heute – Xenoturbellida, Eichelwürmer, Manteltiere, Lanzetten usw. Manteltiere sind eine der ungewöhnlichsten dieser Gruppen, da ihre Larven aus einem Nervenstrang hervorgehen, aber sie verlieren ihn im Erwachsenenalter. Dies führt zu der Möglichkeit, dass sich Wirbeltiere aus der Larvenform bestimmter wirbelloser Tiere entwickelt haben.