头盘虫属（Cephalodiscus）是半索动物门羽鳃纲头盘虫科下的唯一一属，因吻扁平呈盘状，故得名头盘虫。截至2024年，在国际综合分类学信息系统（ITIS）的分类标准中，该属在全世界范围内共有18种。头盘虫主要分布在南极圈、非洲南部和欧洲北部的海岸线附近，少数种类在远洋分布，生活在较深的海水中，以柄附在海底，通常多个个体栖居在一栖管中营群居生活。

头盘虫身体对称，通常体型较小，如十二腕头盘虫（Cephalodiscus dodecalophus）体长仅2~3mm；身体分为吻、领、躯干三部分，吻呈扁平状，即头盘；领的背部有腕状突起，其上有触手；躯干不长，呈囊状。

头盘虫具有一定的医用价值，如吉氏头盘虫 （Cephalodiscus gilchristi），因其虫体有难以腐烂的结构而在生物演化等方面具有科研价值；头盘虫栖管附着在海底的岩石上形成毛发状的“白发石”，有一定观赏价值。

最早的头盘虫属物种发现于1882年，是由麦金托什（M'Intosh）在麦哲伦海峡发现的十二腕头盘虫，最新发现的头盘虫属物种为Cephalodiscus planitectus，于2020年被发现于日本相模湾。

最早的头盘虫属物种发现于1882年，是由M'Intosh在麦哲伦海峡发现的十二腕头盘虫。而后最早的发现记录在1905年，分别是由英国生物学家哈默·西德尼·弗雷德里克（Harmer, S.F.）在珊瑚礁三角区西部和大西洋西北部的热带海域发现的纤细头盘虫（Cephalodiscus gracilis），和仅分布在珊瑚礁三角区西部的Cephalodiscus sibogae，以及在太平洋西北部的寒温带发现的Cephalodiscus levinseni；同年还有英国动物学雷·兰克斯特（Edwin Ray Lankester）在斯科舍海和南极洲大陆沿岸发现的Cephalodiscus nigrescens。

早期半索动物门门中，古羽鳃纲在寒武纪早期就已经出现，而在约五百万年后分支进化成笔石（Graptolites 现已全部灭绝）动物和羽鳃类动物，而后羽鳃纲动物分支进化为杆壁钱和头盘虫。虽然头盘虫是由羽鳃纲分支演化而来，但其与笔石类的亲缘关系相较羽鳃纲与笔石类更近。

截至2024年，在国际综合分类学信息系统（ITIS）的分类标准中，该属在全世界范围内共有18种。

未被收录的物种有2020年在日本本州南部海岸相模湾发现的Cephalodiscus planitectus ，已灭绝的物种有Cephalodiscus lutetianus和Cephalodiscus nusplingensis。

头盘虫通常体型较小，如十二腕头盘虫的体长仅2~3mm，群栖于一个有许多小孔的公共管鞘内，彼此独立，管鞘胶质。头盘虫的身体由吻、领、躯干三部分构成。

头盘虫的吻扁平呈盘状，故得名头盘虫，口开于头盘的基部腹面。口内有一短管称为口索；咽部有一对鳃裂。

领的背部有数量不同的腕状突起，腕上生有5~9对羽状触手，可摆动引起水流，腕和触手上有食物沟。领部有大神经节以及分布到吻部和腕状突起的神经。肛门开口于领的背部。

躯干不长，呈囊状，其中包含生殖、消化器官和连接其他个体的柄。

Cephalodiscus planitectus是从日本相模湾城岛附近100-300米深的岩石斜坡上采集到的，这个新物种的头盘形态与其他已知的头盘虫属动物不同，通常彼此隔离，且头盘通常光滑扁平，没有任何突起，栖管也通常没有分支。分子层面的研究表明Cephalodiscus planitectus是现存其他头盘虫的姊妹群。

头盘虫主要分布在南极圈、非洲南部和欧洲北部的海岸线附近，少数种类在远洋分布。

头盘虫属同大多数羽鳃纲动物一样，生活在600m以下的近海海底，以柄附在海底，营群体生活。

头盘虫可利用领背部附生有羽状触手腕状突起摆动引起水流，使食物沿着腕和触手上的食物沟导入口内；对纤细头盘虫（Cephalodiscus gracilis）的研究显示，一个群体内的成熟个体会将触手环绕在管鞘外，形成球形的网状结构，其外表面流动的粘液可以运送食物。

头盘虫通常多个个体共同栖居在一个有许多小孔的公共管鞘内，彼此独立，但彼此以肉质柄相连，管鞘胶质。栖居在同一管鞘内的个体彼此之间有发育的差异，即同时存在成熟和未成熟个体。

头盘虫为雌雄异体，除有性生殖外还可以出芽生殖的方式进行无性生殖。其中有性生殖一般为体内受精，成熟的头盘虫输卵管管腔较大，可容纳精子。

头盘虫的中胚层由原肠以肠腔法形成。不是所有的受精卵都会发育为能动的美国白灯蛾，有一些会直接跳过该阶段发育为成虫。

从吉氏头盘虫体内分离出的头孢抑素（cephalostatins）为美国国家癌症研究所（NCI）测试中细胞毒性最强的海洋天然化合物，在癌症中表现出了较强的肿瘤抑制能力。

头盘虫作为半索动物，与脊索动物有一定的共同点，如咽鳃裂和有空腔的背神经索（脊索动物的背神经管），同时其中胚层形成方式与棘皮动物相同，加之作为羽鳃纲动物，身体结构有难以腐烂的部分，化石得以很好地保留，可作为研究无脊椎动物到脊椎动物中过渡类型的重要材料。

头盘虫栖管附着在海底的岩石上形成毛发状的“白发石”，石头上的“白发”还会生长，原本作为个人收藏，后经研究证实该收藏品实为某种头盘虫，现也作为个人藏品或在各大水族馆展示。

1987年4月的一天，奇石收藏者田恩宏在中国青岛一个市场闲逛的时候，发现了一块长着白色头发的奇怪石头，并以18000元的价格买下这块石头。半年后，田恩宏发现原来石头上的白发好像长长了，这让他兴奋不已。从2001年开始，田恩宏一家人开始带着它参加各种各样的奇石展览会，它在各种展会评比中获得了众多的奖项。随着这块石头的知名度越来越高，为了揭开石头长头发的秘密，田恩宏决定找更加专业的人士来破解谜团。2004年底，田恩宏的家人带着这个石头来到北京大学地质系。经过检验后，崔教授建议田恩宏去一趟中科院海洋研究所，因为检验的结果表明可能是一种海洋生物。

后来，从事海洋植物研究已经50年的夏邦美教授开始了对这块石头的鉴定，在显微镜下，夏教授看到了她从来都没见过的现象，这块石头是空管子结构，说明这种生物不是海洋植物。但从事海洋脊椎动物分类学研究40多年的刘锡兴教授却从来都没见过这种动物。突然，刘教授想起了他看过的一本书，里面介绍了一种被称为头盘虫的海洋动物似乎和这种东西十分类似。头盘虫种类不多，中原地区过去没有正式记载。经过中科院海洋研究所很多专家的研究最终证实，这些生长在这块石头上的物体的确就是头盘虫，这也是中国科学家首次收集到头盘虫的标本。

最后专家也为我们描述了这种动物的生存景象，也由此弄清了这块石头的前世今生：这块普通的石头经冲刷多年形成卵石，由于没有了大的波浪冲刷，海洋动物头盘虫的浮游幼体开始附着在上面生长，这种细管状动物以海洋中有机碎屑为食，逐渐生长。这种高等的无脊椎动物附在石头上渐渐与石头成为一体，直到死亡。