幼体经过几小时的自由生活后，就用身体前端的附着突起黏着在其他物体上，开始其变态。在变态过程中，海鞘幼体的尾连同内部的脊索和尾肌逐渐萎缩，并被吸收而消失，神经管及感觉器官也退化而残存为一个神经节。与此相反，咽部却大为扩张，鳃裂数急剧增多，同时形成围绕咽部的围鳃腔，附着突起也为海鞘的柄所替代。附着突起背面因生长迅速，把口孔的位置推移到另一端(背部)，于是造成内部器官的位置也随之转动了90°~180°的角度。最后，由体壁分泌被囊素构成保护身体的被囊，使它从自由生活的幼体变为营固着生活的海鞘。海鞘经过变态，失去了一些重要的构造，形体变得更为简单，这种变态称为逆行变态(Retrogressive Metamorphosis)。

海鞘成体的形态结构与典型的脊索动物有很大差异，并改变了生活方式，开始贴在岩石上，靠过滤海水为生，不再四处漫游。身体前部长出了突起，体内发生了变化，脊索消失了，其他的一些重要器官也消退或萎缩，也产生出被囊等，还耗竭了自己的脑。在进化上，它不是前进而是倒退了，它从有脊索变为无脊索，这种“逆行变态”现象，在动物界是罕见的，因此，海鞘在研究和解决脊索动物的起源问题方面有非常重要的价值。

海鞘的胚胎发育有两种形式，既有尾发育和无尾发育。大部分海鞘特别是单体海鞘为有尾发育，整个生活史如下：产卵→体外受精→胚胎发育→孵化→游泳状的有尾蝌蚪幼体→附着→变态→稚海鞘→成体。而皮海鞘科和瘤海鞘科的一些种类无幼体阶段，为无尾发育，它的生活史是：排卵→体外受精→分泌粘液→附着→胚胎发育→孵化→稚海鞘→成体。

这种隔代无性生殖的方式，使海鞘能够遍布全世界，却同时又使自己保持在很低的进化水平上，海鞘在生物学上具有极高的研究价值，海鞘的幼虫尾部有脊索，这是脊索动物的重要特征之一。同时它不仅可做协调运动，而且还有原始的振动感受器(相当于耳)和原始的光感受器(类似于简单的眼)。

幼体似蝌蚪状，口孔在前背部，后背部有一共泄腔孔，待变态时，尾部脊索和神经管全部退化，前部由固着乳头附着，口和共泄腔孔移至另一端，逐渐变为成体。由于海鞘胚胎卵裂期和囊胚期裂球数目相对较少，并且容易辨认，可以容易地根据裂球大小，形状和位置将裂球彼此区分开来。因此，利用这一特点可以较为容易地跟踪确定海鞘胚胎中每个细胞的来源及其发育的命运。

法国学者Laurent Chabry通过在被囊动物胚胎的分裂球上穿刺，对产生的畸形胚胎进行研究。1887年Chabry的海鞘胚胎实验显示，如果在海鞘胚胎发育早期将一个特定裂球从整体胚胎上分离下来，它就会形成如同其在整体胚胎中将会形成的结构一样的组织，而胚胎其余部分形成的组织中将缺少分离裂球所能产生的结构，两者恰好互补。Chabry得出结论:每个分裂球负责生成身体的一个特殊部分。也由此发现，海鞘的每个分裂球都是可以自主发育的，海鞘胚胎好像是由能自我分化的各部分构成的镶嵌体。

海鞘卵所包含的这些不同细胞质成分，最初时几乎是均匀地分布于卵子中的，在海鞘卵受精后与卵裂前，经过一个卵质隔离(Ooplasmic Segregation)的分类过程，才开始以一种独特的空间模式排列。卵质隔离，即指在卵细胞质中呈一定形式分布的形态发生决定子，受精时发生运动而重新分布隔离成一定区域并在卵裂时被定向分配到特定的裂球中而决定该裂球的发育命运的现象。这一现象又被称为胞质定域(Cytoplasmic Localization)、胞质隔离(Cytoplasmic Segregation)或胞质区域化(Cytoplasmic Regionalization) 或胞质(Cytoplasmie Rearrangement)。

海鞘与其他的鱼贝类相比，糖原的含量较高。经过用上述方法加工的海鞘食品，不失其自然风味，食之感到香甜，且具有较高的营养价值。

柄海鞘蛋白质含量以湿重计为6.15%，以干重计为28.49%，其中检出了19种氨基酸，包括8种人体必需氨基酸，与淡水鱼、某些海洋生物相比，蛋白质和氨基酸含量不高，但柄海鞘中牛黄酸的含量非常丰富20.20mg/100g 。

柄海鞘内脏团的微量元素含量虽不高，但其所含微量元素的种类较全，含有一些稀有微量元素，如Zn、Co、Fe、Mg、Cr等。因此，柄海鞘可加工成保健食品用以平衡人体的营养，柄海鞘的脂肪酸含量为湿重的3.77%，干重的17.12%，至少含6种脂肪酸，其中5种为不饱和脂肪酸，EPA+DHA比淡水鱼、海产鱼类和其他海洋生物都高。