Durante mucho tiempo, Hyperoartia se agrupó junto a los mixinos y varios grupos de peces sin mandíbula extintos dentro del conjunto parafilético de los agnatos. Sin embargo, estudios genéticos recientes han demostrado que Hyperoartia está más estrechamente emparentado con los mixinos que con los vertebrados mandibulados (gnatostomados), formando juntos el clado Cyclostomi. Esta relación obliga a excluir a Hyperoartia del clado Cephalaspidomorphi, cuyos miembros serían peces sin mandíbula más cercanos a los gnatostomados. Así, Hyperoartia ocupa una posición clave en la comprensión de la evolución temprana de los vertebrados.

La boca es circular y funciona como una ventosa, permitiendo que Hyperoartia se adhiera firmemente a sus presas. Hyperoartia posee varios círculos concéntricos de dientes córneos, además de una lengua también córnea que se utiliza para raspar tejidos. Estas adaptaciones permiten que Hyperoartia raspe la carne y succione la sangre de animales tan diversos como tiburones, salmones, bacalaos e incluso mamíferos marinos. La lengua de Hyperoartia funciona como un émbolo: tras crear un vacío sobre el cuerpo de la presa, Hyperoartia retrae la lengua y succiona la sangre. Este modo de alimentación le conviert en un parásito eficaz y especializado.

Ha sido fundamental para el estudio de la evolución del sistema nervioso central. Dado que no existen registros fósiles claros del primer vertebrado con un sistema nervioso central definido, las especies actuales de Hyperoartia se utilizan como referencia para reconstruir los pasos iniciales de la evolución neural. Hyperoartia representa el linaje de vertebrados vivos más antiguo, con un origen que se remonta a hace aproximadamente 470 millones de años. Su sistema nervioso puede considerarse un punto intermedio entre el de los invertebrados y el de los vertebrados más avanzados.

El sistema nervioso de Hyperoartia mantiene la polarización rostrocaudal que ya aparece en los invertebrados, conservando una organización similar. Esto se debe a que tanto en vertebrados como en invertebrados esta organización depende de los mismos homeogenes ortólogos: chd y bmp-4 en los primeros, sog y dpp en los segundos. Otra similitud entre Hyperoartia y los cordados invertebrados es que los axones de sus neuronas no están mielinizados, lo que reduce drásticamente la velocidad de transmisión de los impulsos nerviosos. En Hyperoartia, esta velocidad es de aproximadamente 10–20 m/s, frente a los 120–150 m/s de un axón mielinizado en vertebrados más avanzados.

Los hemisferios cerebrales no están especialmente desarrollados. Su función principal es procesar la información olfativa procedente de los bulbos olfatorios, que llega al cerebro a través de conexiones con el epitálamo y el hipotálamo. Esta información olfativa es crucial para controlar las conductas de predación y reproducción en Hyperoartia. A pesar de su simplicidad, Hyperoartia ya presenta la organización básica del sistema nervioso central de los vertebrados. En la médula espinal y el tronco del encéfalo, Hyperoartia muestra una especialización funcional dorsoventral similar a la de los vertebrados modernos: las funciones sensoriales se concentran en la región dorsal y las motoras en la ventral. Este patrón se mantiene en todos los vertebrados actuales, lo que demuestra la profunda homología entre las distintas regiones encefálicas a lo largo de la evolución.

Más allá de estas similitudes con los invertebrados, el sistema nervioso de Hyperoartia destaca por su notable capacidad regenerativa. Se ha demostrado que, tras una sección transversal de la médula espinal, Hyperoartia es capaz de recuperar la función, regenerando sus axones y restableciendo las conexiones necesarias para volver a moverse y comportarse con normalidad. Los estudios sugieren que esta regeneración podría deberse a un proceso de neurogénesis, aunque aún no existe evidencia concluyente. Esta capacidad convierte a Hyperoartia en un modelo de estudio excepcional para la investigación en neuroregeneración.

Hyperoartia, con su biología primitiva, su importancia evolutiva y su sistema nervioso único, representa un testimonio viviente de los primeros pasos en la historia de los vertebrados. Su estudio continúa proporcionando información esencial sobre la evolución, la neurobiología y la diversidad de los agnatos.