O gênero
Octobranchus contém atualmente nove espécies válidas:
Octobranchus pacificus (Berkeley & Berkeley, 1954),
O. antarcticus Monro, 1936,
O. floriceps Kingston & Mackie, 1980,
O. japonicus Hessle, 1917,
O. lingulatus (Grube, 1863),
O. longipes Blankensteyn & Lana, 1987,
O. myunus Hutchings & Peart, 2000,
O. phyllocomus Hartman, 1952 e
O. sexlobatus Hartmann-Schröder & Rosenfeldt, 1989 com ampla distribuição mundial (Mar do Norte, Mar do Japão, Australia, Brasil, Mediterrâneo e Antartica). O monofiletismo de
Octobranchus é sustentado pela presença de quatro pares de brânquias, presentes do segundo ao quinto segmento, e pela presença de 16 setígeros torácicos. Com base nesse presumido monofiletismo, foi realizada uma análise cladística para tentar determinar as relações filogenéticas entre as espécies conhecidas. A análise dos dados gerou 14 arvores mais parcimoniosas, cujo consenso permitiu o reconhecimento da seguinte relação filogenética (
O. sexlobatus (
O. floriceps (
O. antarcticus (
O. pacificus (
O. phyllocomus ((
O. japonicus,
O. lingulatus) (
O. longipes,
O. myunus))))))).