Chez les poissons cartilagineux, il n'y a globalement pas d'ossification endochondrale. Le squelette est donc très majoritairement composé de cartilage et pas d'« os vrai ». On peut y trouver les différentes espèces de requins, de raies et de chimères. Il faut ajouter que les « os vrais » peuvent tout de même être observés chez les Chondrichtyens, mais en petite quantité. La généralisation de l'os enchondral ne se trouvera que chez les ostéichtyens, étant par ailleurs leur synapomorphie principale.

Les principales synapomorphies des chondrichthyens incluent une couche de cartilage calcifié prismatique et, chez les mâles, les nageoires pelviennes portent des claspers pelviens (organes servant à l'accouplement).