Нервная система в ходе эмбрионального развития образуется из эктодермы.

Органы зрения. Глаза – пара расположенных в голове шаровидных образований, стенка которых состоит из трёх слоёв – наружной склеры (оболочки, которая образована плотной соединительной тканью, защищает внутренние структуры глаза и поддерживает его форму), средней сосудистой оболочки (содержит кровеносные сосуды, питающие сетчатку и внутриглазные мышцы) и внутренней сетчатки (слой фоторецепторов – палочек и колбочек). Спереди, где в глаз проникает свет, склера переходит в прозрачную роговицу, сосудистой оболочки и сетчатки в этом месте нет. В передней части глаза, за роговицей, расположена радужка (радужина), центральное отверстие в которой называется зрачком; радужка состоит из радиальных (расширяют зрачок) и кольцевых (сужают зрачок) мышц. За радужкой находится светопреломляющая линза – хрусталик, обеспечивающий аккомодацию – фокусировку изображений внешних объектов на сетчатку.

Органы осязания. Осязательные рецепторы – механорецепторы, терморецепторы, ноцицепторы, воспринимающие прикосновения, температурные и болевые раздражения соответственно. Находятся в коже, мышцах, сухожилиях, фасциях, суставах, некоторых слизистых оболочках (губ, языка, половых органов).

Органы слуха. Ухо – парная расположенная в голове структура, основной частью которой является внутреннее ухо, совмещающее в себе собственно орган слуха (улитку) с органом равновесия (вестибулярным аппаратом). Улитка и вестибулярный аппарат образуют собой сложной формы полость – перепончатый лабиринт, помещённый внутрь скелетного (хрящевого или костного) лабиринта и полностью повторяющий форму последнего. Улитка снабжена изнутри слуховыми рецепторами (механорецепторы), которые воспринимают звуковые колебания среды. Среднее ухо, характерное для тетрапод, состоит из заполненной воздухом барабанной полости (связывается с глоткой через евстахиеву трубу) и находящихся в ней слуховых косточек (стремечко, молоточек, наковальня), наружная стенка барабанной полости образует барабанную перепонку; слуховые косточки соединяют улитку с барабанной перепонкой, предназначены для усиления звуковых колебаний, что необходимо, поскольку тетраподы обитают в наземно-воздушной среде, где звуки распространяются значительно хуже, чем в воде. У некоторых имеется наружное ухо, которое представлено наружным слуховым проходом и часто также ушной раковиной.

Органы равновесия. Вестибулярный аппарат. Состоит из преддверия (округлые выпячивания преддверия – овальный и круглый мешочки) и полукружных каналов (каждый полукружный канал с одной стороны имеет расширение – ампулу). Полость вестибулярного аппарата снабжена вестибулярными рецепторами, или рецепторами равновесия (механорецепторы). На стенках преддверия размещаются твёрдые образования – отолиты, связанные с вестибулярными рецепторами; раздражаемые отолитами рецепторы сообщают животному о положении тела в пространстве. В ампулах находятся желеобразные колпачки – купулы, которые покрывают вестибулярные рецепторы; раздражаемые купулами рецепторы сообщают животному о направлении движения, об ускорениях и замедлениях тела.

Органы обоняния. Пара расположенных в голове слепо замкнутых носовых (обонятельных) мешков (редко обонятельный мешок непарный) или носовых полостей, сообщающихся с внешней средой через ноздри и с передним отделом пищеварительной системы через хоаны. Снабжены изнутри обонятельными рецепторами (хеморецепторы), которые воспринимают химические вещества окружающей среды без непосредственного контакта с их источником.

Органы вкуса. Вкусовые рецепторы (хеморецепторы), воспринимающие химические вещества пищи только при непосредственном контакте с пищевыми частицами. Расположены по всей поверхности тела (особенно их много на губах, усиках, в ротовой полости, на жаберных дугах) либо только в ротовой и отчасти в носовой полостях.

Органы боковой линии. Механорецепторы, воспринимающие движения и низкочастотные колебания воды и перепады давления. Могут находится на поверхности кожи в открытых желобках или ямках или лежать под ней внутри специальных продольных каналов, которые сообщаются с внешней средой отверстиями в пластинках чешуи. С помощью органов боковой линии животные ощущают скорость и направление течения воды, движения собственного тела, а также воспринимают водные токи, отражённые от находящихся в воде твёрдых предметов, что даёт им возможность ориентироваться в мутной воде и в темноте без помощи зрения.

Более 100 видов. Надкласс круглоротых, или мешкожаберных (Cyclostomata), объединяет классы миног (Petromyzontida) и миксин (Myxini). К классу миног принадлежит отряд миногообразных (Petromyzoniformes), к классу миксин – отряд миксинообразных (Myxiniformes).

Водная среда обитания. Миноги населяют моря, реки, озёра, ручьи умеренных поясов, миксины – моря умеренных и субтропических поясов.

Миноги – преимущественно эктопаразиты. Присасываются к рыбам и питаются их кровью и мясом, они подстерегают свою добычу и, обнаружив её, стремятся приблизиться и прикрепиться. Мелкие пресноводные миноги питаются только на личиночной стадии, у взрослых особей кишечник атрофируется. Перед нерестом миноги перестают питаться и мигрируют к нерестилищам, морские виды поднимаются для этого в реки (проходные миноги), пресноводные – совершают лишь небольшие передвижения.

Миксины охотятся в ночное время, а днём зарываются в ил, выставляя наружу только часть головы. Питаются ослабленной или мёртвой рыбой, донными беспозвоночными (главным образом многощетинковыми червями). В поисках пищи плывут против течения, чтобы встречный поток воды доставлял к ним пахучие вещества жертвы, и, почуяв добычу, устремляются к ней и нападают. Если жертвой стала рыба, миксина проникает в полость её тела (через прогрызенное отверстие в стенке тела, жаберные щели или рот) и поедает сначала внутренние органы, а затем и мышцы стенки тела. Миксины обычно держаться в прибрежной зоне, но для размножения и на зимовку уплывают в более глубокие места.

Тело длиной от 15 см до более 1 м, угреобразной или червеобразной формы. Голова, туловище, хвост; шея и конечности (парные плавники) отсутствуют. Миноги обладают широкой предротовой воронкой, снабжённой многочисленными роговыми зубами, у миксин ноздря и слабо развитая предротовая воронка окружены усиками. Ноздря непарная. У миног имеются 2 (редко 1) спинных плавника и хвостовой плавник, у самок перед нерестом также развивается небольшой анальный плавник; у миксин плавники плохо выражены. У миног 7 пар жаберных отверстий по бокам тела, у миксин – 1 пара или 5–15 пар.

Голая (без каких-либо придатков, покрывающих её сплошным слоем). Эпидермис не ороговевает, содержит многочисленные одноклеточные слизистые железы, проницаем для воды и газов.  У миксин на брюшной стороне тела есть два продольных ряда пор – выводных отверстий крупных слизистых желёз; в случае необходимости эти железы выделяют огромное количество слизи, помогающей животному легко освобождаться от захвата, проникать в тело жертвы, а также очищать окружающую воду от взвешенных в ней частиц грунта (слизь обволакивает частицы, делая их тяжелее, в результате чего они быстро оседают).

Скелет хрящевой, дермальные кости отсутствуют.

Осевой скелет. Хорда. У миног над хордой расположены парные палочковидные хрящики – зачатки невральных дуг позвонков, защищающие спинной мозг; у миксин зачатков невральных дуг нет. Хорда, спинной мозг и зачатки невральных дуг окружены толстой соединительнотканной оболочкой («жировой подушкой»).