文昌鱼是从低级无脊椎动物进化到高等脊椎动物的中间过渡的动物,也是脊椎动物祖先的模型。脊椎动物中的进化依次排列为文昌鱼、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类、人类。
文昌鱼在脊椎动物起源与演化研究中占有极其重要的位置,是研究脊椎动物及其组织器官系统发生以及研究进化发育生物学、比较功能基因组学和比较免疫学的理想模式生物,对揭示包括人类在内的脊椎动物基因组的进化有很高的学术研究价值。
文昌鱼的摄食、排泄等机能象无脊椎动物的形式,但血管系统、呼吸系统、神经系统和胚胎发生过程有了脊椎动物的模样。文昌鱼有许多其他器官与脊椎动物同源,如可搏动的腹大动脉、动脉等,呈现出脊椎动物器官发育的早期状态,是研究脊椎动物器官系统发育的理想模式生物。在基因组水平上,文昌鱼基因组长度大约只有高等脊椎动物基因组的百分之17。头索动物是这种加倍发生前分化出来的另一支,其基因组反映脊椎动物祖先的基因组结构特征。