Physiologie
- Système digestif
Chez les Annélides apparait le premier tube digestif avec des régions spécialisées
(figure 7):
La cavité buccale
Le pharynx: fait office de pompe pour aspirer les aliments. L’œsophage: zone de transit.
Le jabot: entrepos des aliments. Le gésier: broyage des aliments.
L’intestin: absorption des aliments digérés (nutriments).
La digestion chez les Annélides est à présent totalement extracellulaire.

- Système circulatoire
Le système circulatoire des Annélides est fermé ou clos, c’est à dire que le sang est canalisé dans des vaisseaux. Ce système est formé de capillaires entourant le tube digestif, de vaisseaux sanguins longitudinaux qui parcourent tout le corps, et de cœurs
latéraux qui pompent le sang dans le système circulatoire (Figure 8).

- Respiration
Il n’existe toujours pas de système respiratoire chez les Annélides, les échanges gazeux s’effectuent toujours par diffusion à travers la cuticule. Cependant, l'efficacité du transport de l'oxygène est augmentée par la présence dans le sang d’un pigment respiratoire : l'hémoglobine. Ce pigment est en solution dans le sang, et n'est pas contenu dans des cellules spécialisées comme chez les Vertébrés. Les Polychètes marins qui ont des difficultés à se procurer de l'oxygène, possèdent souvent des branchies ou des panache (figure 9), à la surface des parapodes, ces structures facilitent les échanges respiratoires. Les mouvements qu’effectue l’animal l’aident à renouveler l'oxygène qui au contacte de la cuticule.
- Système excréteur
Le fluide cœlomique est constamment filtré par les néphridies (Figure 10). Les Annélides possèdent deux néphridies par segment. Chaque néphridie est composée d'un néphrostome cilié qui s'ouvre dans le segment précédent et fait circuler le liquide cœlomique dans un tubule qui est entouré de capillaires. Chaque néphridie s'ouvre vers l'extérieur par un néphridiopore par lequel sont rejetés les déchets métaboliques. Chez le
lombric, les déchets azotés sont rejetés principalement sous forme d'urée.

- Système nerveux
Le système nerveux des Annélides est bien développé avec une concentration de ganglions cérébroides (céphalisation) (Figure 11), niveaux de l'extrémité antérieure et d’un collier périoesophagien, ainsi qu’ une corde nerveuse ventrale qui se ramifie en nerfs périphériques dans chaque segment. Les structures sensorielles sont réduites chez le lombric, mais comprennent des organes photorécepteurs.Les Polychètes prédateurs, tels le Nereis, ont des yeux bien développés.

Appareil reproducteur
La reproduction chez les Annélides est sexuée, ils sont pour la plupart gonochoriques avec fécondation interne. Les gonades sont de simples différenciations du cœlome. Les gamètes tombent dans le liquide cœlomique. Chez le mâle, on obtient des spermatogonies et des ovogonies chez la femelle. Chez les mâles, les spermatogonies se multiplient et forment une masse glandulaire. Ces dernières seront libérées à l’extérieur. La fécondation aboutit à un œuf hétérolécithe, la segmentation est en spirale et donne une larve trochophore (figure 12) libre et pélagique.Chez les Oligochètes, le développement est direct : l’embryon donne un jeune ressemblant à l’adulte.Il existe chez les oligochètes une reproduction asexués, une multiplication par scissiparitése faisant par deux phénomènes : architomie ou paratomie.
