L'ensemble des poissons, au sens commun du terme, est très hétérogène. Son existence provient de conceptions anciennes, aujourd'hui réfutées, qui rangeaient alors une grande variété d'animaux aquatiques dans une même classe. Actuellement, on le divise en plusieurs groupes distincts.

Les agnathes (selon l'étymologie « dépourvus de mâchoires »), au squelette cartilagineux, vivent dans les eaux douces ou salées. Il s'agit d'un petit groupe d'une soixantaine d'espèces actuelles, comprenant les lamproies et les myxines.

Les chondrichtyens, ou poissons cartilagineux, ont comme les agnathes un squelette cartilagineux mais sont pourvus de mâchoires. Leur peau est couverte de denticules. Leur régime alimentaire est le plus souvent carnivore. Ils sont représentés par les requins et les roussettes. On en connaît environ 1 200 espèces.

Les ostéichtyens, ou poissons osseux représentent l'immense majorité des poissons (environ 51 000 espèces connues). Ils ont un squelette osseux, et leurs branchies sont recouvertes d'une plaque osseuse, ou opercule. Ils possèdent souvent une vessie natatoire, diverticule du tube digestif rempli de gaz. Cette vessie joue un rôle d'équilibration de la pression de l'eau : lorsque le poisson s'enfonce en profondeur, le volume de sa vessie diminue, équilibrant ainsi la pression du poisson avec celle de l'eau. Les modalités de la nage sont variées. Les meilleurs nageurs, comme le thon ou le maquereau, se déplacent essentiellement par les ondulations de leur corps, les nageoires antérieures servant à l'orientation de l'animal et au freinage. L'univers sensoriel des poissons est avant tout olfactif et lié à une extrême sensibilité chimique, mais les vibrations de l'eau sont elles aussi très bien perçues grâce à un organe, la ligne latérale, constituée de récepteurs sensoriels mécaniques répartis sous la peau, le long d'un canal, de part et d'autre du corps.