La classification des 28 000 espèces de poissons vivants varie d'une espèce à l'autre ; cependant, tous font partie du règne animal, du phylum Chordata et du sous-phylum Vertebrata. Dans ce sous-phylum, quatre classes différentes contiennent des poissons, dont les Myxini, les Cephalspidmomorphi, les Chondrichthyes et les Osteichthyes. Ces quatre classes sont divisées en de nombreuses familles, genres, espèces et sous-espèces.
Les Mxyini et les Cephalspidommorphi sont respectivement composés de myxines primitives et de lamproies. Ces poissons n'ont pas de mâchoires et sont considérés comme les descendants de certains des poissons les plus anciens. La classe des Chondrichthyes comprend les requins, les raies et leurs alliés. Ces poissons n'ont pas de squelette osseux et présentent à la place des squelettes cartilagineux. Enfin, les Osteichthyes sont représentés par les poissons osseux. Les poissons les plus courants et familiers, tels que la truite, l'achigan et la perche, font partie des poissons osseux.
Bien qu'il soit peu probable que la classification scientifique des grands groupes change et qu'elle soit étayée par des quantités importantes de preuves, de nombreux aspects de la taxonomie des poissons sont appelés à changer dans un proche avenir. De nombreux groupes de poissons sont très mal compris et ne peuvent être connus que par quelques spécimens. Cela peut rendre difficile leur placement au bon endroit dans l'arbre généalogique des poissons.