I camaleonti sono ben noti alla maggior parte delle persone, facilmente riconoscibili per la loro forma del corpo, gli occhi che si muovono indipendentemente, mani e piedi simili a zampe, e la capacità di cambiare rapidamente colore. La maggior parte dei ricercatori identifica due sottofamiglie di camaleonti, contenenti 4-6 generi e più di 150 specie. I camaleonti hanno vissuto due radiazioni distinte in Madagascar e in Africa. Alcune specie si trovano anche nel sud della Spagna, nella penisola araba, in India e nello Sri Lanka.
I camaleonti non possono essere confusi con altre lucertole. Caratteristiche facilmente riconoscibili includono i loro piedi zigodattili diagnostici, in cui le dita adiacenti sono fuse su ogni mano e piede, formando cuscinetti di presa opponibili, e la presenza di caschi, corna e creste sulla testa della maggior parte delle specie. Cambiano colore facilmente e rapidamente, e i loro occhi, che sono su coni sporgenti, possono muoversi indipendentemente l’uno dall’altro. Le specie arboricole hanno code prensili e la maggior parte delle specie hanno corpi appiattiti lateralmente. Tra le molte sinapomorfie di questo gruppo ci sono lingue estremamente estensibili (dovute a modifiche dell’apparato ioideo), il fallimento dello pterigoide per incontrare il quadrato, una riduzione del numero di costole sternali, la perdita sia della piega golare che dei pori femorali, e la V-condizione della via del nervo ulnare. Come gli agamidi, ma a differenza di altri iguani, i camaleonti hanno denti acrodonti. Le dimensioni dei camaleonti variano dalla minuscola Brookesia (2,5 cm) ad alcune specie di Chamaeleo molto grandi (fino a 68 cm di lunghezza totale).
I camaleonti sono diurni e principalmente insettivori, anche se sono stati registrati uccelli nella dieta di alcune specie più grandi. Possono estendere la loro lingua per quasi tutta la lunghezza del loro corpo, rendendo il loro comportamento di caccia uno spettacolo impressionante. I camaleonti esibiscono una distinta locomozione in cui oscillano lentamente avanti e indietro tra ogni passo compiuto. La maggior parte delle specie sono ovipare. In alcune specie (ad esempio Furcifer pardalis), le femmine scavano buche in terreni sabbiosi in cui depositano le loro uova fecondate, coprendo poi le loro tracce, presumibilmente per confondere gli aspiranti predatori di uova. Molte delle specie più grandi mostrano un distinto dimorfismo sessuale, con i maschi che hanno un corpo più grande e corna e caschi elaborati, con i quali combattono. I camaleonti non sono animali sociali, e quando due animali hanno un contatto visivo, possono cambiare colore in pochi secondi. A seconda della specie, la colorazione brillante può essere limitata ai maschi, si trova in entrambi i sessi, viene visualizzata solo durante la stagione della riproduzione, o esibita durante gli incontri aggressivi. Le manifestazioni maschili possono anche includere lo scuotimento della testa, la diffusione dei lobi occipitali (se presenti), e l’estensione del sacco gulare. Il dimorfismo sessuale nei camaleonti nani (Brookesia in Madagascar, Rhampholeon in Africa) tende a correre nella direzione opposta, con le femmine che sono il sesso più grande. I camaleonti sono estremamente popolari nel commercio di animali domestici. In almeno una parte della loro gamma (ad esempio il Madagascar), la popolazione locale ne ha abbastanza paura.
I camaleonidi sono inequivocabilmente collocati nell’Iguania, un gruppo che è sorella di tutti gli altri squamati (lucertole e serpenti). All’interno dell’Iguania, tuttavia, le relazioni sono in discussione. Frost e Etheridge (1989) hanno recentemente diviso la grande famiglia Iguanidae in otto famiglie (incluso Iguanidae sensu stricto). La maggior parte dei ricercatori concorda sul fatto che le uniche famiglie di iguane che non erano precedentemente membri di Iguanidae – Chamaeleonidae e Agamidae – formano il gruppo monofiletico Acrodonta, che è sorella delle altre famiglie (equivalente a Iguanidae sensu lato). La monofilia dei Chamaeleonidae non è mai stata messa in discussione. L’analisi di Frost e Etheridge (1989) ha trovato Agamidae parafiletico rispetto a Chamaeleonidae, tuttavia, e sostengono che le due sottofamiglie agamidi dovrebbero essere sussunte all’interno di un più grande Chamaeleonidae. Nonostante questo, la letteratura persiste nel riflettere i raggruppamenti tradizionali. All’interno dei Chamaeleonidae, due ipotesi di relazione includono Brookesia sorella dei restanti camaleonti, e Brookesia + Rhampholeon sorella dei restanti taxa.
I Chamaeleo fossili sono noti dal Miocene in Europa.
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