無板綱、單板綱和多板綱都是軟體動物中比較原始的種類，這些軟體動物有著一些原始性狀，比如發達的次生體腔，近似于原始的梯式神經系統；無板綱的身體呈蠕蟲形狀，體表沒有貝殼覆蓋，許多器官（如鰓、腎、外殼等）呈分節排列。于是科學家們認為這三個綱接近于軟體動物的原始祖先，并由其各自獨立發展成單獨的一支。腹足綱的軟體動物生活方式比較多，屬于比較原始的軟體動物。喙殼綱的單殼只有一個共同生長的原點，它們的單殼在背部中央折轉成雙殼的形狀，而瓣鰓綱的軟體動物兩殼之間有連接線。關于瓣鰓綱的進化，目前主要有兩種推論，一種推論認為瓣鰓綱由最原始的喙殼綱演化而來，其背部兩殼的連接處轉化為角質的韌帶，頭部退化；另一種推論認為原始的瓣鰓綱軟體動物和腹足綱的某些特征接近，比如它們都有盾鰓而且足部有趾面，所以認為瓣鰓綱和腹足綱有共同的祖先。掘足綱也可能由喙殼綱演變而來，其單殼于腹部包卷并愈合成為角錐狀外殼，包住伸長了的身體；但是掘足綱沒有鰓，沒有心臟，貝殼是筒形的，顯示它們和其他綱的演化關系相差比較遠，可能是比較早進化分出來的。頭足綱的軟體動物作為進化得最發達的軟體動物，同時具有了原始軟體動物的特征，所以科學家推測它們屬于非常早就分化出來的，是有著更活躍的生活方式的一個獨立的分支。

由于軟體動物各個綱之間的身體構造差異較大，目前還沒有一門完整而準確的演化學說被完全認可。