Hay dos grupos principales de animales bilaterales (simétricos bilateralmente): protostomas y deuterostomas. También se les llama superphyla, porque cada uno contiene múltiples phyla animales. Los deuterostomas tienden a ser más complejos e incluyen equinodermos, hemicordados, cordados (todos vertebrados) y algunos filos más pequeños. Los protostomas contienen prácticamente todo lo demás, incluidos artrópodos, anélidos, gusanos planos, moluscos, etc. Algunos pequeños phyla no se clasifican como ninguno. La principal diferencia entre los dos grupos es cómo se desarrollan como embriones: en los protóstomos, la primera abertura del embrión se convierte en la boca y en los deuteróstomos, en el ano.
La mayoría de los científicos reconocen al menos tres superfilos dentro de los protostomas: Lophotrochozoa, Edcysozoa y Platyzoa. Estos superphyla fueron propuestos en 1995, 1997 y 1998 respectivamente, basados en evidencia molecular y morfológica. Los lofotrocozoos («animales con crestas») están unidos por la presencia de un lofóforo, un anillo de tentáculos ciliados alrededor de la boca, que se utiliza para agarrar las partículas de comida. Los lofotrocozoos, a veces también llamados trocozoos, incluyen alrededor de una docena de filos: Entoprocta, Mollusca, Annelida, Phoronida, Brachiopoda, Nemertea, Chaetognatha, Bryozoa, Myzostomida, Acoela y Gnathostomulida. La mayoría de los lophotrochozoans son marinos, lo que tiene sentido porque los tentáculos bucales ciliados para agarrar comida son más útiles bajo el agua.
Además de los lophotrochozoans, otro superphyla predominantemente marino de los protostomes son los platyzoans («animales planos»), que incluyen gusanos planos y una serie de animales planctónicos microscópicos importantes como los rotíferos y los gastrotricos. Los platyzoos se distinguen por la ausencia de un celoma (cavidad corporal) o un celoma disminuido llamado pseudocele. En promedio, platyzoa es el más simple de los superphyla protostome, aunque también se encuentran organismos simples entre los lophotrochozoans. Los platyzoos antes se consideraban miembros de Lophotrochozoa, pero la mayoría de los científicos ahora les dan su propio grupo.
Los últimos superfilos de los protostomas son los Ecdysozoa, que se distinguen por mudar sus exoesqueletos (ecdisis). Ecdysozoa es el más exitoso y extendido de los superphyla protostome e incluye artrópodos (crustáceos, insectos, quelíceros y miriápodos), nematodos (gusanos redondos), tardígrados, gusanos de terciopelo y varios filos más pequeños. Los nematodos son uno de los animales más numerosos de la Tierra, y se encuentran en todos los entornos imaginables, incluida la Antártida, mientras que los artrópodos contienen la mayor cantidad de especies, probablemente más de 7 millones, lo que representa más del 90% de toda la biodiversidad animal de la Tierra. Aunque hay muchos otros organismos que usan alguna forma de caparazón o cutícula externa, los Ecdysozoa son obviamente los más efectivos desde el punto de vista evolutivo.