Les Céphalaspides - ou Ostéostracés - sont des vertébrés primitifs, qui vivaient il y a environ 400 millions d'années, dans un milieu marin très côtier, où se sont déposés les sédiments connus sous le nom de « Vieux Grès Rouges », dans l'Europe du Nord et au Spitzberg. L'excellente conservation de leur structure squelettique interne, notamment dans les gisements de la Formation de Wood Bay du Spitzberg, en a fait un matériel de choix pour les études paléoanatomiques, auxquelles cet ouvrage est en grande partie consacré. Le matériel décrit ici a été récolté au cours de l'expédition CNRS - Museum de 1969, dans l'archipel du Svalbard, et il a permis de résoudre de nombreux problèmes concernant l'interprétation de l'anatomie interne de ces animaux. Il a, notamment, conduit à une réinterprétation de leurs systèmes nerveux et circulatoire. Les relations phylogénétiques entre les différentes espèces de Céphalaspides, non seulement du Spitzberg, mais aussi d'autres gisements d'Europe et d'Amérique du Nord, sont établies grâce à une analyse cladistique de la distribution des caractères morphologiques. Enfin, les affinités phylogénétiques de ce groupe, exclusivement fossile et classiquement rapproché des lamproies actuelles, sont discutées et analysées en fonction des nouvelles données acquises au cours de ces dernières années sur l'anatomie des premiers vertébrés.