Los osteóstracos, especialmente las especies del Devónico, se encuentran entre las más avanzadas de todos los agnatos (peces sin mandíbulas).
Esto se debe al desarrollo de aletas pares, y a su complicada anatomía craneal.
Su boca y aberturas branquiales estaban situadas ventralmente, mientras que la única abertura nasal estaba situada en el dorso, en un foramen en el centro del escudo cefálico, posición muy parecida a la que tienen las actuales lampreas.
Se han encontrado fósiles tanto en ambientes sedimentarias marinos como de agua dulce.
A continuación se muestra un cladograma mostrando las relaciones filogenéticas de los osteóstracos de acuerdo con Sansom (2009):[1] Hirella Aceraspis Ateleaspis Hemicyclaspis Cephalaspis Spangenhelmaspis Wladysagitta Parametereoaspis Balticaspis Trewinia Escuminaspis Levesquaspis Tegaspis Stensiopelta Diademaspis Zenaspis Scolenaspis Ukrainaspis Machairaspis Superciliaspis Pattenaspis Zychaspis Hildenaspis Mimetaspis Waengsjoeaspis Camptaspis Yvonaspis Ectinaspis Securiaspis "Benneviaspis" longicornis "Benneviaspis" anglica "Benneviaspis" lankesteri Benneviaspis Hoelaspis Severaspis "Boreaspis" ceratops "Boreaspis" intermedia Boreaspis Dicranaspis Spatulaspis Belonaspis Hapilaspis Tauraspis Illemoraspis Procephalaspis Auchenaspis Thyestes Witaaspis Saaremaspis Tyriaspis Aestiaspis Dartmuthia Timanaspis Oeselaspis Tremataspis Dobraspis Sclerodus Tannuaspis Didymaspis Kiaeraspis Norselaspis Nectaspis Axinaspis Acrotomaspis Gustavaspis