Bộ khung xương bên trong để xác định động vật có xương sống bao gồm các chất sụn hay xương, hoặc đôi khi là cả hai. Bộ khung xương ngoài trong dạng lớp áo giáp xương đã là chất xương đầu tiên mà động vật có xương sống đã tiến hóa. Có khả năng chức năng cơ bản của nó là kho dự trữ phốtphat, được tiết ra dưới dạng phốt phat canxi và lưu trữ xung quanh cơ thể, đồng thời cũng góp phần bảo vệ cơ thể luôn. Bộ khung xương tạo ra sự hỗ trợ cho các cơ quan khác trong quá trình tăng trưởng. Vì lý do này mà động vật có xương sống có thể đạt được kích thước lớn hơn động vật không xương sống, và trên thực tế về trung bình thì chúng cũng lớn hơn. Bộ xương của phần lớn động vật có xương sống, ngoại trừ phần lớn các dạng nguyên thủy, bao gồm một hộp sọ, cột sống và hai cặp chi
