文昌魚，屬於頭索動物亞門鰓口科，沒有脊椎骨，不屬於魚類。文昌魚是生物演化研究中的模式生物，它揭示了現存脊椎動物的起源。
文昌魚成熟個體平均體長大約5釐米左右，壽命約2年8個月左右。
身體半透明。同脊椎動物一樣，文昌魚具有一條沿背部下行的神經索，並具有呈條帶狀的肌節。然而，和脊椎動物不同的是，文昌魚的背神經索不是由骨骼所保護，而是由許多柱狀細胞所在組成的具有韌性的膜狀結構所緊密包圍，這種起支撐作用的結構比脊椎簡單得多，又被稱為脊索。
文昌魚的脊索和脊椎動物的脊椎不同，它一直延伸進入頭部，故文昌魚所屬的亞門被稱作頭索動物亞門（Cephalochordata），其中「cephalo-」在拉丁文的意思就是「與頭部相連」。
文昌魚於頭部被稱為腦室的神經索部分比較粗大，但並不是腦部。並文昌魚嘴的前端長有口笠觸手，起到感覺器官和過濾進入口中的海水的作用。文昌魚擁有血管系統，但沒有心臟，血液由一部分血管的脈動帶動。
中國青島、廈門是文昌魚的兩個主要棲息地。此外，整個東南亞沿海均有發現文昌魚。在美國加利福尼亞州和佛羅裡達州也有分布。
它們對地質要求比較嚴格，通常僅在有機質含量較低的粗中砂和中砂中大量出現。人為破壞所造成的棲息地環境改變有可能造成文昌魚種群的消失。此外，由於文昌魚具有豐富的營養價值，為東南亞一帶的傳統食物，商業性的捕撈也加速了文昌魚資源的枯竭。
文昌魚現為中國的國家二級保護動物。