Es gibt zwei Hauptgruppen bilaterischer (bilateral symmetrischer) Tiere: Protostome und Deuterostome. Sie werden auch Superphyla genannt, weil jeder mehrere Tierstämme enthält. Die Deuterostomen sind in der Regel komplexer und umfassen Stachelhäuter, Hemichordaten, Chordaten (alle Wirbeltiere) und einige kleinere Stämme. Die Protostomien enthalten praktisch alles andere, einschließlich Arthropoden, Ringelwürmer, Plattwürmer, Weichtiere usw. Einige kleine Stämme werden auch nicht als solche eingestuft. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Gruppen besteht darin, wie sie sich als Embryonen entwickeln: Bei Protostomen wird die erste Öffnung des Embryos zum Mund und bei Deuterostomen zum Anus.
Die meisten Wissenschaftler erkennen mindestens drei Superphyla innerhalb von Protostomen – Lophotrochozoa, Edcysozoa und Platyzoa. Diese Superphyla wurden 1995, 1997 bzw. 1998 basierend auf molekularen und morphologischen Beweisen vorgeschlagen. Lophotrochozoen („kammtragende Tiere“) sind durch das Vorhandensein eines Lophophors verbunden, einem Ring aus Flimmertentakeln um ihren Mund, der zum Greifen von Nahrungspartikeln verwendet wird. Lophotrochozoen, manchmal auch Trochozoen genannt, umfassen etwa ein Dutzend Stämme: Entoprocta, Mollusca, Annelida, Phoronida, Brachiopoda, Nemertea, Chaetognatha, Bryozoa, Myzostomida, Acoela und Gnathostomulida. Die Mehrheit der Lophotrochozoen sind marin, was Sinn macht, da bewimperte Mundtentakel zum Greifen von Nahrung unter Wasser am nützlichsten sind.
Neben den Lophotrochozoen sind die Platyzoen („Platttiere“) eine weitere überwiegend marine Superphyla der Protostomien, zu der Plattwürmer und eine Reihe wichtiger mikroskopischer, planktonischer Tiere wie Rädertierchen und Gastrotrichs gehören. Platyzoen unterscheiden sich entweder durch das Fehlen eines Zöloms (Körperhöhle) oder durch ein vermindertes Zölom, das Pseudocoel genannt wird. Im Durchschnitt sind Platyzoen die einfachsten der Protostom-Superphyla, obwohl auch einfache Organismen unter Lophotrochozoen gefunden werden. Platyzoen galten früher als Mitglieder der Lophotrochozoa, aber die meisten Wissenschaftler geben ihnen jetzt eine eigene Gruppe.
Die letzten Protostom-Superphyla sind die Ecdysozoa, die sich durch Häutung ihrer Exoskelette (Ecdyse) auszeichnen. Ecdysozoa ist der erfolgreichste und am weitesten verbreitete der Protostom-Superstämme und umfasst Arthropoden (Krebstiere, Insekten, Chelicerate und Myriapoden), Nematoden (Spulwürmer), Bärtierchen, Samtwürmer und mehrere kleinere Stämme. Nematoden sind eines der zahlreichsten Tiere der Erde, das in jeder erdenklichen Umgebung vorkommt, einschließlich der Antarktis, während Arthropoden die meisten Arten enthalten, wahrscheinlich über 7 Millionen, die mehr als 90% der gesamten Tierartenvielfalt auf der Erde darstellen. Obwohl es zahlreiche andere Organismen gibt, die irgendeine Form von Schale oder äußerer Kutikula verwenden, sind die Ecdysozoa offensichtlich die evolutionär effektivsten.