[4]​ Cuando el primer examen minucioso de Opabinia en 1975 reveló sus características inusuales, se pensó que no estaba relacionado con ningún filo conocido,[5]​ o que tal vez era un pariente de ancestros artrópodos y anélidos.

[6]​ En 1960, paleontólogos rusos describieron especímenes que encontraron en la región de Norilsky, en Siberia, y los etiquetaron como Opabinia norilica,[15]​ pero estos fósiles estaban mal conservados, y Whittington consideró que no aportaban suficiente información para ser clasificados como miembros del género Opabinia.

Al creer que existía una diferencia de grosor en la probóscide dependiendo del género del animal, pensó que los machos emplearían una trompa más desarrollada para sujetar a la hembra durante la cópula.

A diferencia de los artrópodos conocidos la cabeza no parece estar formada por segmentos fusionados.

Opabinia debió vivir sobre los sedimentos del lecho marino, y presumiblemente nadaba tras sus presas usando sus aletas laterales.

También pudo haber servido para remover rápidamente los sedimentos en el suelo marino buscando comida.

Por otra parte, en su opinión, no era lo suficientemente flexible como para permitir hacer ondulaciones de todo el cuerpo.

Por ejemplo, Walcott, quien describió a Opabinia originalmente, lo consideró una clase de crustáceo, mientras que Leif Størmer, basándose en un trabajo previo de Percy Raymond, pensó que pertenecía a los supuestos "trilobitoides".

El paleontólogo sueco Jan Bergström sugirió que los dos animales estaban relacionados, ya que compartían colgajos laterales con branquias, ojos acechados y otras características; y los clasificó como artrópodos primitivos.