Los peces son vertebrados, que junto con los mamiferos, las aves, los reptiles y los anfibios, forman el filo cordata, que se caracteriza por tener una cuerda dorsal o notocorda, que en vertebrados más complejos se convierte en la espina dorsal.

Como es difícil que las partes suaves de un animal fosilicen, hay pocas muestras fósiles de invertebrados anteriores a los cordata. Pero la evolución de invertebrados a peces se puede reconstruir a partir de análisis de ADN de fósiles vivientes y el escaso pero valioso registro fósil.

Las lombrices como Enteropneusta (acorn worms) son los parientes vivos más primitivos de los cordata. No tienen una notocorda todavía pero su embrión tiene ya el precursor de ella. Además tienen otras características que son únicas de los cordata: faringe, tracto digestivo y cordón nervioso dorsal.

Los siguientes fósiles vivientes que ya cuentan con notocorda son los cefalocordados (Lancelet), que parecen angulas. Además de contar con faringe, tracto digestivo y cordón nervioso dorsal, ya tienen gran cantidad de rendijas en las branquias. Parecen peces muy primitivos. Y son los cordata más primitivos que tienen ya hígado y riñón.

Lancelet es el pariente invertebrado cordato más cercano a los vertebrados y el fósil del Cámbrico, Pikaia, es el fósil más parecido a él.

Haikouella y Haikouichthys son ejemplos de fósiles que además de las características anteriores ya tienen cabeza y aletas. Estos fósiles son del Cámbrico y los dos fueron encontrados en China.

Finalmente Anáspida, que agrega a todo lo anterior un cuerpo aerodinámico y escamas, es ya un pez sin mandíbula que vivió durante el Silúrico, hace 444-359 ma.