Sự phân loại của 28.000 loài cá sống thay đổi từ loài này sang loài khác; tuy nhiên, tất cả đều là một phần của Vương quốc động vật, thuộc bộ Chordata và lớp phụ Vertebrata. Trong lớp phụ này, bốn lớp khác nhau chứa cá, bao gồm Myxini, Cephalspidmomorphi, Chondrichthyes và Osteichthyes. Bốn lớp này được chia thành nhiều họ, chi, loài và loài phụ.
Mxyini và Cephalspidomorphi lần lượt bao gồm cá hagfish và cá đèn. Những con cá này không có hàm và được cho là hậu duệ của một số loài cá cổ xưa nhất. Lớp Chondrichthyes bao gồm cá mập, cá đuối và các đồng minh của chúng. Những con cá này thiếu bộ xương và thay vào đó là bộ xương sụn. Cuối cùng, Osteichthyes được đại diện bởi cá xương. Hầu hết các loài cá quen thuộc, phổ biến, chẳng hạn như cá hồi, cá vược và cá rô, là thành viên của các loài cá xương.
Mặc dù cách phân loại khoa học của các nhóm cá lớn không có khả năng thay đổi và được hỗ trợ bởi lượng bằng chứng đáng kể, nhiều khía cạnh của phân loại cá được dự báo sẽ thay đổi trong tương lai gần. Nhiều nhóm cá được hiểu rất ít và có thể chỉ được biết đến từ một vài mẫu vật. Điều này có thể gây khó khăn cho việc đặt chúng ở vị trí thích hợp trong cây họ cá.
