Arthropoden sind die größten aller Tierstämme mit über einer Million beschriebener Arten, die auf insgesamt zwischen 6 und 7 Millionen geschätzt werden. Arthropoden, deren Name „Gelenkfüße“ bedeutet, zeichnen sich durch ein hartes Exoskelett, segmentierte Körper und ein offenes Kreislaufsystem aus. Die Gruppe umfasst Insekten, Krebstiere, Myriapoden (Tausendfüßer und Hundertfüßer), Chelicerate (Spinnentiere und Pfeilschwanzkrebse) und mehrere ausgestorbene Gruppen, darunter Trilobiten. Die Phylogenie der Gliederfüßer ist ein ungeklärtes wissenschaftliches Thema, und die Meinungen ändern sich ständig, wenn neue Informationen eingehen.
Arthropoden werden fast allgemein als monophyletisch angesehen, was bedeutet, dass sie von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen und nicht mehrfach auftauchen. Dies steht im Gegensatz zu der vorherrschenden Ansicht in den 1970er Jahren. Eine 2001 durchgeführte Studie über Arthropoden platziert die Gruppe neben den Bärtierchen, einem Stamm mikroskopisch kleiner Wassertiere. Beide wiederum sind mit den Samtwürmern verwandt, einer Gruppe hochentwickelter Landwürmer mit Fossilienfunden, die bis ins Kambrium oder davor zurückreichen (vor etwa 545 Millionen Jahren). Arthropoden existierten im frühen Kambrium vor etwa 530 Millionen Jahren, aber es ist umstritten, ob sie schon früher existierten. Harte Nagelhaut, wie sie bei Arthropoden universell ist, taucht erst vor etwa 545 Millionen Jahren im Fossilienbestand auf.
Derzeit gibt es zwei Haupttheorien bezüglich der Platzierung von Arthropoden im Baum des Lebens. Gliederfüßer stellt man aufgrund ihrer gemeinsamen Segmentierung neben Anneliden (segmentierte Würmer). Eine neuere Analyse stellt Arthropoden neben Nematoden und mehreren kleinen Stämmen wie Peniswürmern auf der Grundlage des gemeinsamen Merkmals der Häutung. Diese Gruppe wird „Ecdysozoa“ genannt, nach „Ecdyse“, was Häutung bedeutet. Häutung bedeutet, dass das Tier wächst, indem es sein Exoskelett ablegt und dann größer wird, bis ein neues Exoskelett verhärtet.
Unser Verständnis der Beziehung zwischen Arthropodengruppen befindet sich derzeit im Fluss. Ein Klassifikationsschema aus den 70er Jahren teilte Arthropoden in Mandibulaten ein, einschließlich Myriapoden, Krebstiere und Hexapoden (Insekten), wobei Hexapoden und Myriapoden eine gemeinsame Klade sind, Atelocerata, und der Rest der Arthropoden in Chelicerata. Dieses Klassifikationsschema wurde nach und nach abgelehnt, da neuere Studien darauf hinweisen, dass Hexapoden tatsächlich in Krustentieren verschachtelt sind (d. Dies wird als Pancrustacea-Hypothese bezeichnet. Diese Klassifizierungen werden mit Sicherheit verfeinert, wenn mehr molekulare und fossile Daten eingehen.