A legtöbb ember számára jól ismert kaméleonok könnyen felismerhetők testformájukról, önállóan mozgó szemükről, mancsszerű kezükről és lábukról, valamint a gyors színváltoztatás képességéről. A legtöbb kutató a kaméleonok két alcsaládját azonosítja, amelyek 4-6 nemzetséget és több mint 150 fajt tartalmaznak. A kaméleonok Madagaszkáron és Afrikában két külön sugárzáson mentek keresztül. Néhány faj megtalálható Dél-Spanyolországban, az Arab-félszigeten, Indiában és Srí Lankán is.
A kaméleonokat nem lehet összetéveszteni más gyíkokkal. Könnyen felismerhető ismertetőjegyeik közé tartozik a diagnosztikus zygodaktil lábuk, amelyben a szomszédos ujjpercek összeolvadnak mindkét kezükön és lábukon, szembefordítható markolópárnákat alkotva, valamint a legtöbb faj fején található kaszkák, szarvak és címerek. Könnyen és gyorsan változtatják a színüket, és a szemük, amely kiálló kúpokon található, egymástól függetlenül mozoghat. A fásszárnyú fajok farka felhajtható, és a legtöbb faj teste oldalirányban lapított. E csoport számos szinapomorfiája közé tartozik a rendkívül megnyúlt nyelv (a nyelvcsontkészlet módosulása miatt), a pterygoid és a quadrate találkozásának elmaradása, a szegycsonti bordák számának csökkenése, a gularis redő és a femorális pórusok elvesztése, valamint a singcsonti idegpálya V-féle állapota. Az agamidákhoz hasonlóan, de más leguánokkal ellentétben a kaméleonoknak is vannak akrodont fogaik. A kaméleonok mérete az apró Brookesiától (2,5 cm) néhány igen nagy Chamaeleo fajig (akár 68 cm teljes hossz) terjed.
A kaméleonok nappali életmódot folytatnak és elsősorban rovarevők, bár néhány nagyobb faj táplálékában madarak is szerepelnek. Nyelvüket szinte testük teljes hosszában képesek kinyújtani, így vadászó viselkedésük lenyűgöző látványosság. A kaméleonok sajátos mozgásformát mutatnak, amelyben minden egyes lépés között lassan előre-hátra hintáznak. A legtöbb faj tojóivarú. Egyes fajoknál (pl. Furcifer pardalis) a nőstények lyukakat ásnak a homokos talajban, amelyekbe lerakják megtermékenyített tojásaikat, majd eltakarják a nyomukat, feltehetően azért, hogy összezavarják a potenciális tojóragadozókat. A nagyobb fajok közül több faj határozott nemi dimorfizmust mutat: a hímek nagyobb testmérettel rendelkeznek, valamint kidolgozott szarvakkal és szarvakkal, amelyekkel harcolnak. A kaméleonok nem társas állatok, és ha két állat vizuális kapcsolatba kerül egymással, másodperceken belül képesek színt váltani. A fajoktól függően az élénk színezet csak a hímekre korlátozódhat, mindkét nemnél megtalálható, csak a szaporodási időszakban jelenik meg, vagy agresszív találkozások során mutatkozik. A hímek megnyilvánulásai közé tartozhat a fej rángása, a nyakszirti lebenyek széthúzása (ha vannak) és a gularis zsák kiterjesztése is. A törpekaméleonok (Brookesia Madagaszkáron, Rhampholeon Afrikában) nemi dimorfizmusa általában ellentétes irányú, a nőstények a nagyobb neműek. A kaméleonok rendkívül népszerűek a kisállat-kereskedelemben. Terjedési területük legalábbis egy részén (pl. Madagaszkáron) a helyiek meglehetősen félnek tőlük.
A kaméleonidákat egyértelműen az Iguaniák közé sorolják, amely csoport az összes többi négylábú (gyíkok és kígyók) testvércsoportja. Az Iguanián belül azonban a rokonsági viszonyok vitatottak. Frost és Etheridge (1989) a közelmúltban az Iguanidae nagy családot nyolc családra osztotta (beleértve az Iguanidae sensu stricto-t). A legtöbb kutató egyetért abban, hogy az egyetlen olyan leguáncsalád, amely korábban nem volt az Iguanidae tagja – a Chamaeleonidae és az Agamidae – az Acrodonta monofiletikus csoportot alkotja, amely a többi család testvércsoportja (az Iguanidae sensu lato családnak felel meg). A Chamaeleonidae monofíliáját soha nem kérdőjelezték meg. Frost és Etheridge (1989) elemzése azonban az Agamidae-t parafiletikusnak találta a Chamaeleonidae-hoz képest, és amellett érvelnek, hogy a két agamid alcsaládot egy nagyobb Chamaeleonidae-ba kellene besorolni. Ennek ellenére a szakirodalom továbbra is a hagyományos csoportosításokat tükrözi. A Chamaeleonidae-n belül két rokonsági hipotézis szerint a Brookesia a többi kaméleon testvére, a Brookesia + Rhampholeon pedig a többi taxon testvére.
Fosszilis Chamaeleo-k a miocénből ismertek Európában.
Cooper, W. E. Jr. and N. Greenberg. 1992. Hüllők színezete és viselkedése. Pages 298-422 in C. Gans and D. Crews, editors. Hormones, Brain, and Behavior: Biology of the Reptilia, 18. kötet, Physiology E. University of Chicago Press, Chicago.
Frost, D. R., and R. Etheridge. 1989. A phylogenetic analysis and taxonomy of Iguanian lizards (Reptilia: Squamata). University of Kansas Museum of Natural History, Miscellaneous publications 81:1-65.
Frost, D. R., and R. Etheridge. 1993. A leguángyíkok és a rendszerezés céljainak vizsgálata: válasz Lazellnek. Herpetological Review 24:50-54.
Glaw, F., and M. Vences. 1994. A Fieldguide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar, 2 kiadás. Zoologisches Forschungsinstitut und Museum Alexander Koenig. Moos Druck, Leverkusen és FARBO, Köln, Bonn.
Lazell, J. D. 1992. Az Iguanidae család: Ellentmondás Frost és Etheridge (1989) tanulmányával. Herpetological Review 23:109-112.
Macey, J. R., A. Larson, N. B. Ananjeva, and T. J. Papenfuss. 1997. Evolúciós eltolódások a mitokondriális genom három fő szerkezeti jellemzőjében a leguángyíkok között. Journal of Molecular Evolution 44:660-674.
Pough, F. H., R. M. Andrews, J. E. Cadle, M. L. Crump, A. H. Savitzky, and K. D. Wells. 1998. Herpetology. Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, NJ.
Schwenk, K. 1994. Rendszertan és szubjektivitás: a leguángyíkok filogenetikája és osztályozása újragondolva. Herpetological Review 25:53-57.
Uetz, P. 2000. EMBL hüllő adatbázis: Chamaeleonidae. (Honlap.) http://www.embl-heidelberg.de/~uetz/families/Chamaeleonidae.html
Zug, G. R. 1993. Herpetológia: A kétéltűek és hüllők bevezető biológiája. Academic Press, San Di