El grupo de los peces es parafilético y se define como todos los vertebrados que no son tetrápodos, es decir, por la exclusión de un taxón (los tetrápodos) de otro mayor (los vertebrados), y no por la posesión de características derivadas comunes (apomorfías). Las especies hoy existentes pertenecen a tres grupos (a veces considerados clases, a veces superclases):
* Agnatos o peces sin mandíbulas, que incluye unas pocas especies actuales (lampreas y mixines). Es un grupo parafilético.
* Condrictios o peces cartilaginosos, que incluyen a tiburones, rayas y quimeras, caracterizados por poseer hendiduras branquiales externamente visibles y un esqueleto compuesto sólo de cartílago. Son un grupo de vertebrados muy primitivos, pero muy exitosos evolutivamente, ya que los tiburones son animales antiquísimos que no han cambiado mucho desde su origen.
* Osteictios o peces óseos, con esqueleto óseo y branquias protegidas mediante un opérculo. Es un grupo parafilético. A su vez se subdividen en:
o Actinopterigios, peces óseos con aletas provistas de radios.
o Sarcopterigios, peces óseos con aletas lobuladas. Son el grupo hermano de los tetrápodos (veterbrados provistos de cuatro patas); los primeros anfibios se originaron a partir de sarcopterigios primitivos.