A classificação das 28.000 espécies de peixes vivas varia de um para o outro; no entanto, todos fazem parte do Reino Animal, o filo Chordata e o subfilo Vertebrata. Nesse subfilo, quatro classes diferentes contêm peixes, incluindo Myxini, Cephalspidmomorphi, Chondrichthyes e Osteichthyes. Essas quatro classes são divididas em várias famílias, gêneros, espécies e subespécies.
Os Mxyini e Cephalspidomorphi são compostos pelos peixes-bruxa primitivos e lampreias, respectivamente. Esses peixes não têm mandíbulas e são considerados descendentes de alguns dos peixes mais antigos. A classe Chondrichthyes é composta por tubarões, raias e seus aliados. Esses peixes não têm esqueletos ósseos e, em vez disso, apresentam esqueletos cartilaginosos. Finalmente, os Osteichthyes são representados pelos peixes ósseos. Os peixes mais comuns e familiares, como truta, baixo e perca, são membros dos peixes ósseos.
Embora seja improvável que a classificação científica dos grandes agrupamentos mude e seja apoiada por uma quantidade significativa de evidências, muitos aspectos da taxonomia dos peixes estão destinados a mudar em um futuro próximo. Muitos grupos de peixes são mal compreendidos e podem ser conhecidos apenas por alguns espécimes. Isso pode tornar difícil colocá-los no lugar adequado dentro da árvore genealógica dos peixes.