文昌鱼分布在地球热带、亚热带的8～16米的浅水海域中，特别在北纬48°至南纬40°之间的环形地区内较多，我国河北昌黎、厦门、青岛、威海和烟台沿海处也很多。其他象地中海、马来西亚、日本、北美洲海洋边岸都有出产，但产量并不多，故视为珍品。我国在尚未发现有文昌鱼前，为了教学上的需要，以极高昂的价格向国外高价购买文昌鱼，因此而丧失外汇不少。

文昌鱼是适合在温暖海中的动物。它半截下身埋在沙中，仅以前端露出沙外，白天半截身体躲在沙砾之中，在阳光之下，摇摇摆摆，依赖水流带来浮游生物及硅、藻植物供它吃食，这种被动式的摄食方式，说明它的低级性，也是说明进化中低于脊椎动物；到了晚间才是它活跃的时刻，这时它离开沙窝，如同离了弦的羽箭弹射到水面活动，一旦遇到惊扰，又游回沙滩窝内。文昌鱼游泳时以螺旋形方式前进。摄人的食物进入直形的肠管内消化吸收；文昌并无专门的呼吸器官，海水流经鳃裂时气体进行交换，氧气吸人，血液中的CO2最后由围鳃腔经腹孔排出体外，有相当一部分氧气是通皮肤表面的淋巴窦直接由水中吸人血液的；文昌鱼的血液中因无血细胞，故无颜色，文昌鱼的中枢神经是一条纵行的神经管，位于脊索的背面，但稍短于脊索。

文昌鱼一年产卵3～4次，产卵时间在6～7月，体外授精，受精卵细胞分裂，很快地成为被有纤毛的幼体，沉人海底，发生变态，发育为成体，有时，在某些特殊情况，幼体被卷入深海，变为深海的居住者，由于一些至今还不清楚的原因，使幼体一直延续到三年都在那里。它身体不断地增长、很快地成为大型的幼体，甚至在变态为成体之前，它的生殖腺早巳开始发育了。它长满到11个月即开始成熟，但在外形上雌、雄性并无明显区别，只是在生殖腺的颜色不同上略可分辨；精巢呈乳白色，卵巢呈柠檬色。成熟了的精巢中排出精子，卵巢中排出卵子，它们从围鳃腔中流出体外，在海水中受精。