У ланцетника нет обособленной головы, а следовательно, и скелета головы — черепа (что дало основание назвать подтип Бесчерепные). В течение всей жизни внутренний скелет представлен хордой. Над ней расположена нервная трубка, не разделенная на головной и спинной отделы.
В стенке глотки имеется свыше 100 пар жаберных щелей. Глотка и межжаберные перегородки выстланы ресничным эпителием. Благодаря биению его ресничек, через рот в глотку постоянно поступает вода, которая выходит через жаберные щели наружу. Газообмен происходит в капиллярах жабр. С водой поступают также водоросли, бактерии и другие организмы, которые отфильтровываются ресничками и направляются в кишечник. От его начальной части отходит печеночный вырост. Переваривание пиши происходит в полости кишечника и печеночного выроста.
Указанные черты строения свидетельствуют о том, что ланцетник — типичное хордовое животное. Однако строение других систем органов сближает ланцетника с беспозвоночными животными. Так, его тело покрыто однослойным эпителием, а не многослойным, как у черепных (позвоночных) хордовых. Мышцы расположены в виде двух тяжей по бокам тела и состоят из многочисленных сегментов. Кровеносная система замкнутая, сердца нет, кровь движется за счет сокращении участка кровеносного сосуда на брюшной стороне тела. Выделительная система представлена примерно сотней пар образовании, сходных с метанефридиями кольчатых червей. Один их конец (воронка) открывается во вторичную полость тела, противоположный — в околожаберную полость.