硬骨鱼纲是现生脊椎动物中最繁盛的类群，分为辐鳍鱼亚纲和肉鳍鱼亚纲。硬骨鱼纲为种类最多的一个类群，基本特征是偶鳍无
中轴骨。不呈叶状．无内鼻孔。鳞为硬鳞或骨鳞。尾鳍一般为正尾型，内骨骼一般为硬骨，上下颌、鳃盖骨系和肩带等有膜骨出现。心脏具发达的动脉球。通常无喷水孔。
硬骨鱼类的
化石记录得自
早泥盆世地层，各类之间的关系及
分类等级，各家的意见也不一致。一般多认为
肺鱼类与
总鳍鱼类有较密切的亲缘关系，并认为它与
辐鳍鱼是平行发展的类群。
总鳍鱼类和肺鱼类的鳍通常具有肉质鳍叶，鳍的
内骨骼也非常集中，而合称
肉鳍鱼类。辐鳍类的鳍以内骨骼不是集中的和通常没有肉质鳍叶，而明显区别于前者。
由于
辐鳍鱼类、总鳍鱼类和肺鱼类在
地质时代的出现几乎同样早，在形态上初起就很有差别，一般认为三者居于同等的分类位置，来自一共同祖先。澳大利亚晚泥盆世地层中的早期
古鳕类脑颅在一般结构上与
棘鱼类的脑颅很相似，从棘鱼类
尾鳍缺少尾上叶看，也与辐鳍鱼类相似，认为
硬骨鱼类可能是从棘鱼类中分化出来的。故此
棘鱼类既可列为硬骨鱼类的一亚纲；也可将它与硬骨鱼类并列为纲，且把二者合称为
真口鱼类；也有人主张棘鱼类介于真口鱼类与
板鳃形类包括
盾皮鱼纲和
软骨鱼纲之间。
硬骨鱼类最早出现于中泥盆世。它们骨骼中的一部分或者全部骨化成硬骨质。头骨的外层由数量很多的骨片衔接拼成一套复杂的图式，覆盖着头的顶部和侧面，并向后覆盖在鳃上。
鳃弓由一系列以关节相连的骨链组成；整个鳃部又被一整块的骨片——
鳃盖骨所覆盖。因此，它们在鳃盖骨的后部活动的边缘形成鳃的单个的水流出口。它们的喷水孔大为缩小，甚至消失。大多数
硬骨鱼类由舌颌骨将
颌骨与颅骨——
舌接型的方式相关联。
这些硬骨鱼类的脊椎骨有一个线轴形的中心骨体，称为椎体；椎体互相关联，并连成一条支撑身体的能动的主干。椎体向上伸出棘刺，称为髓棘；尾部的椎体还向下伸出棘刺，称为脉棘。胸部椎体的两侧与肋骨相关联。额外的鳍退化消失；所有功能性的鳍内部均有硬骨质的
鳍条支撑。体外覆盖的鳞片完全骨化。原始的硬骨鱼类的鳞较厚重，通常成菱形，可分为两种类型：一种是以早期
肉鳍鱼类为代表的齿鳞，另一种是以早期
辐鳍鱼类为代表的
硬鳞。随着硬骨鱼类的进化发展，鳞片的厚度逐渐减薄，最后，进步的硬骨鱼类仅有一薄层的骨质鳞片。原始的硬骨鱼类具有机能性的肺，但大多数后来的
硬骨鱼类的肺转化成了有助于控制浮力的
鳔。
成体的骨骼大多为硬骨，硬骨较软骨更为坚硬，它对压力的耐受力要比软骨大7倍。大多口位于吻端。鳃间隔退化，具鳃盖骨，因而鳃裂并不直接开口于体表。尾鳍大多为正尾型，即尾鳍的上下叶对称。内部尾椎的末端向上翘但仅达尾鳍基部。体表大多被圆鳞或栉鳞，两者都是骨质鳞，圆鳞的游离缘圆滑，栉鳞的游离缘成齿状；少数硬骨鱼被硬鳞，鳞片呈菱形，表面有一层闪光质。大多数有鳔，作为身体的比重调节器，借鳔内气体的改变以帮助调节身体的浮沉。