Die Wirbelsäule ist der wichtigste Teil des Skeletts. An ihr sind der Schädel, die Rippen und das Becken befestigt. Tiere, die etwas einfacher gebaut sind als die eigentlichen Wirbeltiere, besitzen keine voll ausgebildete Wirbelsäule, sondern einen Knorpelstab, den man als Notochord bezeichnet. Reste des Notochords sind bei höheren Tieren die Knorpelscheiben, die zu dem Verbindungsapparat zwischen den Wirbeln gehören. Aber als Stützstruktur ist bei ihnen eine Reihe einzelner Knochen, der Wirbel, an die Stelle des Knorpelstabes getreten.

Form und Zahl der Wirbel sind bei den einzelnen Tierarten sehr unterschiedlich. In der Regel sind die Wirbel wie die Jetons einer Spielbank aufgeschichtet; zusammengehalten werden sie von Bändern – jenen Strängen aus Bindegewebe, die auch die Knochen in den Gelenke verbinden. Die Wirbelsäule der meisten Menschen besteht aus 33 Wirbeln: Ganz oben liegen sieben Halswirbel. Dann folgen zwölf Brustwirbel auf der Rückseite des Brustkorbs (Thorax), an denen die zwölf Rippenpaare befestigt sind, und fünf Lendenwirbel im unteren Teil des Rückens. Die nächsten fünf Wirbel sind zu einem einzigen Knochen verschmolzen, dem Kreuzbein (Os sacrum; siehe Iliosakralgelenk). Das Kreuzbein passt in eine Lücke zwischen den Hüftbeinen. Das Steißbein, das sich unten an das Kreuzbein anschließt, besteht aus drei bis fünf (zumeist vier) ebenfalls verschmolzenen Wirbeln.

Vor der Geburt ist die menschliche Wirbelsäule in einer einzigen Kurve im Rücken nach außen gebogen. Bei der Geburt bildet sie zwei nach vorn gerichtete, konkave Bögen, von denen einer im Brust-, der andere im Lendenbereich liegt. Bei normaler Entwicklung entstehen unmittelbar über diesen beiden ersten Bögen zwei weitere, ausgleichende Kurven in Hals- und Lendenhöhe. Auf diese Weise erlangt die Wirbelsäule eine Widerstandskraft, die mit einer geraden Reihe aufeinandergestapelter Knochen nicht zu erreichen wäre.

Jeder einzelne Wirbel ähnelt ein wenig einem Ring mit einer Verdickung, die zur Körpervorderseite weist. Zwischen den Wirbeln liegt jeweils eine dicke Knorpelscheibe: Diese Polster, die man auch als Bandscheiben bezeichnet, bilden die wichtigste bewegliche Verbindung zwischen den Wirbeln. Darüber hinaus können sich die Wirbel aber noch an anderen Stellen gegeneinander bewegen.

Die meisten Wirbel besitzen eine Verdickung, den Wirbelkörper, der das Gewicht aufnimmt. Ein dicker Knochenbogen, der Wirbelbogen, ragt nach hinten. Zwischen Wirbelbogen und Wirbelkörper befindet sich das Wirbelloch, eine runde Öffnung, durch die das Rückenmark verläuft. Zu einem geschlossenen Ring wird die Öffnung durch die Wirbelplatten, die auf der Rückseite des Wirbels einen Winkel bilden. Den Kanal, der durch die übereinanderliegenden Öffnungen der einzelnen Wirbel entsteht, nennt man Rückenmarkskanal. An der Verbindungsstelle zwischen Wirbelplatte und Wirbelbogen liegt auf beiden Seiten ein Vorsprung, der Querfortsatz. Ein weiterer Fortsatz, Dornfortsatz genannt, setzt an dem von den Wirbelplatten gebildeten Winkel an. An der Ansatzstelle der Querfortsätze befinden sich weiche, bewegliche Strukturen, welche die Verbindungen zu den Nachbarwirbeln herstellen. Bei aufrecht gehenden Tieren liegt jeweils ein Paar dieser Fortsätze an der Ober- und Unterseite des Wirbels.

Bei Säugern haben die Wirbel in den einzelnen Abschnitten der Wirbelsäule unterschiedliche Eigenschaften. Die Querfortsätze der oberen Halswirbel haben jeweils ein Loch, durch das die Wirbelschlagader verläuft. Die Dornfortsätze dieser Wirbel sind sehr kurz. Die beiden ersten Halswirbel unterscheiden sich von allen anderen: Der erste, Atlas genannt, hat keinen Wirbelkörper, sondern einen großen Knochenbogen, der eine Vertiefung umschließt. Seine Oberseite ist mit dem Condylus occipitalis verbunden, einem Gelenkkopf des Schädels. Der zweite Halswirbel heißt Dreher; er hat oben einen Fortsatz, der wie ein Gelenkzapfen in eine besondere Einbuchtung des Atlas ragt. An den Querfortsätzen der Brustwirbel befinden sich besondere Ansatzstellen für die Rippen. Die Dornfortsätze dieser Wirbel sind lang, ragen nach unten und liegen übereinander. Die Lendenwirbel haben einen großen Wirbelkörper, während die Quer- und Dornfortsätze zurückgebildet sind. Die verschmolzenen Knochen von Kreuz- und Steißbein wurden oben bereits beschrieben.

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