Cá không phải là động vật có vú. Động vật có vú là động vật máu nóng, thở không khí, sở hữu lông và sinh con sống bằng cách chúng bú sữa từ các tuyến vú. Cá máu lạnh, hút oxy từ nước, có vảy và đẻ trứng.
Động vật có vú và cá đều là động vật có xương sống, có xương sống. Cá thật là một phần của siêu lớp động vật có xương sống Osteichthyes, bao gồm tất cả các loài cá có xương. Mặt khác, động vật có vú là thành viên của siêu lớp Tetrapoda, bao gồm tất cả các động vật có xương sống bốn chi, các loài bò sát, chim và lưỡng cư.
Tổ tiên chung gần đây nhất của cá bốn chân và cá xương là cá vây thùy, có tên khoa học là Sarcopterygii. Cá coelacanth và cá phổi là hai thành viên duy nhất còn lại của lớp này.