Los gusanos flecha son un grupo muy inusual de «gusanos» que obviamente no están relacionados con ningún otro gusano o cualquier otro animal. Forman su propio filo, Chaetognatha, un filo animal entre aproximadamente 37 en total. En términos de números, los gusanos flecha se encuentran entre los filos más abundantes del planeta; solo los artrópodos, los nematodos y algunos otros se acercan. Los gusanos flecha habitan la columna de agua, generalmente en la zona pelágica, dentro de los 200 m (656 pies), donde vive la mayor parte del plancton, aunque se pueden encontrar tan profundos como la zona mesopelágica inferior, 1000 m (3,280 pies). Junto a los copépodos, los crustáceos «insectos del mar», los quetognatos son la forma más común de plancton.
Su nombre, Chaetognatha, proviene del griego chaite para cabello largo y gnathos para mandíbula. El pelo largo es una referencia a las espinas de agarre quitinosas en forma de gancho que se encuentran en pares en su cabeza, su principal herramienta de caza. Las espinas se mantienen en una capucha mientras nadan. Los gusanos flecha son carnívoros y se comen cualquier plancton que puedan encontrar. Su tamaño es de aproximadamente 3-5 cm (1-2 pulgadas), aproximadamente la longitud de una uña, aunque algunos individuos pueden medir hasta 10 cm (4 pulgadas). Solo se conocen alrededor de 120 especies de chaetognaths en 20 géneros, pero a pesar del bajo recuento de especies, su abundancia es difícil de imaginar para la mente humana.
Podemos dar una estimación aproximada del número de gusanos flecha en todo el mundo. Las densidades medidas varían de aproximadamente 1 a 30 individuos por metro cúbico de agua iluminada, con un promedio de cinco. Como el Océano Mundial tiene una superficie de aproximadamente 340 millones de kilómetros cuadrados, sin incluir las aguas árticas y antárticas, y la zona pelágica tiene 200 m de profundidad, podemos estimar un total mundial de aproximadamente 340 mil millones, que probablemente se encuentre dentro de un orden de magnitud de siendo correcto. Curiosamente, esto también nos permite estimar que la biomasa humana excede la biomasa del gusano flecha.
Debido a que los quetognatos son transparentes, los científicos pueden ponerlos bajo un microscopio y observar todo el proceso de su digestión. Estiman que los gusanos flecha comen entre 3 y 50 presas por día, incluidos numerosos tipos de larvas, copépodos y otros pequeños crustáceos y otros gusanos flecha. Perforan las delgadas capas de tejido protector de estos organismos con sus espinas de quitina, luego les inyectan toxinas, como la neurotoxina tetrodotoxina, para causar la muerte.
Los gusanos flecha se consideran un buen modelo para los primeros bilaterianos. Se cree que son protostomas basales (una de las dos principales divisiones de los animales), aunque los elementos de su desarrollo embriológico recuerdan a los deuterostomas. Se cree que esto se debe a que representan una ramificación muy temprana de los protostomas a partir de los deuterostomas. Este evento probablemente ocurrió hace mucho tiempo, en el período de Ediacara. Los estudios moleculares y morfológicos han indicado que los quetognatos están más estrechamente relacionados con los nematodos y, de hecho, pueden estar relacionados con el antepasado común de los ecdisozoos (el grupo que incluye a todos los animales que mudan su cutícula).