За исключением примитивных рыбообразных Agnatha (бесчелюстных) миксин и миног, все настоящие рыбы принадлежат к двум большим классам: хрящевые (Chondrichthyes) и костные рыбы (Osteichthyes).

Хрящевые рыбы
В эволюционном отношении хрящевые рыбы примитивнее костных. К хрящевым относятся акулы и скаты: их скелет состоит не из кости, а из волокнистого хряща. Одни из этих рыб держатся у дна, другие плавают в открытом океане.
Известно около 620 видов хрящевых рыб; они делятся на три надотряда: акулы (Selachii), скаты (Batoidea) и своеобразная группа неясного происхождения – химеры (Holocephali). Характерной особенностью большинства хрящевых рыб является гетероцеркальный хвост, у которого верхняя лопасть обычно длиннее нижней. Кроме того, грудные плавники акул закреплены неподвижно, а голова уплощена. Большинство акул – стремительно нападающие хищники, которые питаются рыбой, но в исключительных случаях, при сильном голоде например, нападают и на более крупную добычу, в том числе и на человека. Скаты же обычно обшаривают морское дно, питаясь моллюсками.
Самые крупные из хрящевых рыб, по иронии судьбы, наименее агрессивны и не представляют никакой опасности для большинства соседей по подводному миру. Так, китовая акула (достигающая в длину 18 м), гигантская акула (14 м) и внушающий страх скат-манта («размах крыльев» которой равен 6 м) питаются только планктоном и другими мелкими морскими животными, отцеживая их цедильными устройствами на жабрах.
Многие хрящевые рыбы, например синяя и кунья акулы – живородящие, другие же виды откладывают крупные яйца, богатые желтком и одетые в плотную кожистую оболочку. После вылупления акулят пустые оболочки яиц (так называемые «кошельки русалок») часто выбрасывает прибоем на берег. Оплодотворение у хрящевых рыб внутреннее, поэтому брюшные плавники у самцов преобразованы в копулятивный орган, который самец вводит в клоаку самки при спаривании.
Все хрящевые рыбы, за исключением рыбы-пилы и некоторых скатов, живут только в море. Напротив, 20000 видов костных рыб встречаются и в море, и в пресной воде.

Классификация костных рыб
Костные рыбы делятся на два подкласса – лопастеперые (Sarcopterygii: кистеперые и двоякодышащие) и лучеперые (Actinopterygii) рыбы. Из кистсперых очень немногие дожили до наших дней, но они стоят у истоков эволюционного пути наземных позвоночных. Наиболее хорошо известна латимерия – кистеперая рыба, которую все считали давно вымершей, пока в 1938 г. ее не выловили у африканских берегов с глубины 67,6 м. Округлые плавники латимерии имеют мясистое основание, что делает их очень похожими на лапы. Другие дожившие до нас потомки кистеперых -двоякодышащие рыбы (отряд Dipnoi), способные дышать атмосферным воздухом с помощью примитивных легких. Распространены они в тропических областях Австралии, Африки и Южной Америки.
К подклассу лучеперых относятся все современные рыбы с типичными плавниками, снабженными костными лучами. Наиболее примитивные из них – костно-хрящевые рыбы (надотряд Chondrostei) – внешне похожи на акул. У них есть даже ряд общих с хрящевыми рыбами черт, например гетероцеркальный хвост. Костнохрящевые рыбы ведут придонный образ жизни, питаясь мелкими животными. В отличие от хрящевых рыб оплодотворение у них наружное, а яйца мелкие. К этой группе относится такая ценная рыба, как осетр.
Над отряд Holostei теперь объединяет лишь немногих пресноводных представителей (среди них амия и панцирная щука) из некогда обширной морской группы. Это быстрые пловцы, обычно с плотным туловищем и гетероцеркальным хвостом.
Самая большая группа лучеперых рыб – настоящие костистые рыбы (Teleostei) – кульминация на эволюционном пути рыб, демонстрирующая прекрасную приспособленность к жизни в воде. Хвостовой плавник у них внешне симметричен, а при регулируемой с помощью плавательного пузыря плавучести им нет нужды в неподвижных парных плавниках. У многих видов обтекаемая форма тела обеспечивает максимальную скорость движения при минимальном сопротивлении воды, хотя, конечно, локомоторные возможности разных видов зависят от их образа жизни. Камбала, например, лишь «переползает» по дну, тогда как щука способна на резкие броски и внезапные маневры.

Разнообразие костистых рыб
Эволюция костистых рыб шла, вероятно, по трем основным направлениям, которые привели к образованию восьми ныне живущих надотрядов. Первое направление дало угрей (надотряд Anguillomorpha) и необычайно плодовитых сельдеобразных (Clupeomorpha); второе – своеобразных тропических пресноводных араванообразных рыб (Osteoglossomorpha). Лососи и форель (Protacanthopterygii) образуют наиболее примитивное звено третьего направления, где такие представители, как карп и плотва, создают прогрессивную группу костнопузырных (Ostariophysi). Тресковые и удильщики (Paracanthopterygii) и столь необычные рыбы, как летучие (Atherinomorpha), тоже представляют собой прогрессивные ветви в эволюции рыб. И, наконец, надотряд Percomorpha, представители которого – типичные рыбы с колючими лучами. Эта группа отличается наибольшим разнообразием форм и включает таких рыб, как колюшки, морские коньки, окуни, скумбрии, камбалы и иглобрюхи.