У разнощитковых голова и передняя часть туловища были покрыты панцирем (единый головно-туловищный панцирь), состоящим из костных трехслойных пластинок разного размера, из которых главные — дорзальная, вентральная и две бронхиальные (жаберные). За панцирем тело покрыто чешуей. Жаберные мешки открывались в общий выводной проток выходящим одним отверстием около заднего края панциря. Носовые отверстия находились у переднего края головы. Хвост дифицеркный или гипоцеркныи (конец позвоночника заходил в нижнюю лопасть), другие плавники отсутствовали. Разнощитковые очень разнообразны по форме и размерам и представлены разными экологическими типами: от небольших веретеновидных нектонных животных с тонким панцирем (размером в несколько сантиметров) до уплощенных тяжеловесных, бентосо-илоядных донных форм размером до 1 м с толщиной пластинок до 3 см. (Рис. 6) Возможно, что от телодонтных предков в ордовике или силуре обособились первые челюстноротые — примитивные акуловые, формирование которых могло быть связано с появлением у предковых форм хищничества.
Разнощитковые чрезвычайно важны в изучении проблемы становления ствола челюстноротых позвоночных и играют большую роль при сопоставлении континентальных и морских отложений среднего палеозоя. Поздний кембрий — поздний девон.