食肉目中灵猫科只分布于旧大陆；浣熊科几乎集中分布于新大陆；其余各科的分布均较广泛，除大洋洲外，可见于世界各地。

1758年，瑞典植物学家卡尔·冯·林奈在其著作《自然系统》（Systema Naturae）的第十版中，将当时已知的所有食肉动物归入猛兽类群（group Ferae，与现代猛兽类动物概念不同）。他认为之下含6属：犬属（学名：Canis）、海豹属（学名：Phoca）、猫属（学名：Felis）、灵猫属（学名：Viverra）、鼬属（学名：Mustela）、熊属（学名：Ursus）。直到1821年，英国作家和旅行家托马斯·爱德华·鲍迪奇（Thomas Edward Bowdich）才给这类动物起了一个现代的、公认的名字。

最初，食肉动物的现代概念被分为两个亚目：陆生的裂脚亚目（Fissipedia）和海生的鳍脚亚目（Pinnipedia）。1945年美国古生物学家乔治·盖洛德·辛普森（George Gaylord Simpson）分析了现存家族之间的亲缘关系分类，其中，裂脚亚目包含犬超科（Canoidea）和猫超科（Feloidea），前者包含犬科（Canidae）、熊科（Ursidae）、浣熊科（Procyonidae）和鼬科（Mustelidae），后者包含灵猫科（Viverridae）、鬣狗科（Hyaenidae）和猫科（Felidae）；鳍脚亚目包含海狮科（Otariidae）、海象科（Odobenidae）和海豹科（Phocidae）。

自1945年以来，对食肉目系统发育的研究发现，相对于鳍脚亚目，裂脚亚目是异系动物，鳍脚类动物（pinnipeds）与熊或黄鼠狼的亲缘关系更为密切。小型食肉动物（灵猫科、浣熊科和鼬科）已被发现为多系动物。部分观点认为：熊猫不是浣熊类（procyonids）而是熊类；小熊猫则应归于小熊猫科。

食肉目下级分类：（分类若要改动，请参考引用页核实）

犬型亚目（学名：Caniformia Kretzoi, 1945）是食肉目的一个亚目，多数动物的爪都不能伸缩。其物种多样化的中心在北美洲与欧亚大陆北部，相对的猫型亚目多样化的中心在非洲与南亚。其下包含4总科13科，其中犬熊科（Amphicyonidae）、半狗科（Hemicyonidae）、海熊兽科（Enaliarctidae）、先驱兽科（Semantoridae）和皮海豹科（Desmatophocidae）已灭绝，现存9科。

犬科

犬科（学名：Canidae G. Fischer de Waldheim, 1817）有13属36种。分为2亚科：犬亚科Caninae、狐亚科Vulpini。除南极洲和大部分海岛外，分布于全世界。中国有4属6种。体型中等、匀称，四肢修长，趾行性，利于快速奔跑。头腭尖形，颜面部长，鼻端突出，耳尖且直立，嗅觉灵敏，听觉发达。犬齿及裂齿发达；上臼齿具明显齿尖，下臼齿内侧具一小齿尖及后跟尖；臼齿齿冠直径大于外侧门齿高度；齿式为。毛粗而长，一般不具花纹。前足4～5趾，后足一般4趾 ；爪粗而钝，不能伸缩或略能伸缩。尾多毛，一般较发达。善于快速及长距离奔跑，多喜群居，常追逐猎食。大部分食肉，以食草动物及啮齿动物等为食；有些食腐肉、植物或杂食。狗（家犬Canis lupus familiari）是人类最早驯养的家畜之一，最早由狼Canis lupus、胡狼、豺Cuon alpinus等驯化而来（多起源），现已有200余个品种。赤狐Vulpes vulpes、北极狐Alopex lagopus、貉Nyctereutes procyonoides等是珍贵毛皮兽。

海象科

海象科（学名：Odobenidae J. A. Allen, 1880）有1属1种，分为1亚科：海象亚科Odobenidae。分布于北冰洋海域。因其长达30～40厘米的上犬齿，突出口外形成獠牙，与象牙相似而得名。雄性体长330～360厘米，体重约1000～1300千克。雌性体长约300厘米，体重仅及雄者之半；体型呈纺锤状；皮肤粗而厚、皮下脂肪厚达10～15厘米，皮上多皱，裸而无毛，灰黄色；四肢宽大，肥厚，呈鳍状，借鳍状肢支撑可在陆地上移动；颈部粗，吻部有很多硬毛。群居，常数10只或100～200只同栖在一起。在陆地上行动笨拙，但在水中较活跃，力大又善于游泳，能在水中潜伏很久才上到水面呼吸。獠牙是自卫的武器，又可用以攀登冰丘和挖掘食物。从沙滩泥中掘出蚌、蛤、虾、蟹等作为主食，有时也吃鱼和水中的嫩植物，甚至捕食海豹。食量较大，每天可食鱼50千克。合群本能较强，当受到猎捕小艇攻击时，可以联合防御甚至使小艇覆没。数量逐渐稀少，分布范围缩小到极地附近的海岸或浮冰上。

海狮科

海狮科（学名：Otariidae J. E. Gray, 1825）有7属16种。分为2亚科：海狗亚科Arctocephalinae、海狮亚科Otarriinae。主要分布温带海域。海生食肉兽，体型纺锤状；牙齿与陆栖食肉兽相似，但犬齿、裂齿等分化不明显；肢呈鳍状，大部隐于皮下，后肢遥在体的后端与发达的尾部连在一起为主要游泳器官；趾间具蹼，前肢第一趾最长，后肢第一、五两趾较中央的三趾长陆地行动较灵活。主要以各种鱼类为食。雌雄两性体型大小差别显著，雄性一般大于雌性一倍左右。繁殖时期在海岛岸边或浮冰上进行交配、育幼和换毛。多具集群性，一雄多雌制，雄兽往往为争偶而相互争斗。中国有2属2种。北海狮（斯氏海狮）Eumetopias jubatus分布于北太平洋，是分布最北者，也是最大者，雄兽体重可达1吨。海狗（腽肭兽）Callorhinus ursinus分布于北太平洋沿岸，毛皮质量佳，中国称为海龙皮，雄兽阴茎作为名贵中药，称“海狗肾”或“腽肭脐”，因此遭到大量的捕杀，处于濒危状态。有些种类是海洋馆常见的表演动物。

海豹科

海豹科（学名：Phocidae J. E. Gray, 1821）有13属19种。分为2亚科：僧海豹亚科Monachinae、海豹亚科Phocinae。身体肥胖而圆，皮下有厚脂肪层，体型呈纺锤状；头圆，颈粗，头上无外耳壳；四肢短而宽，具5趾，均呈鳍状，但后肢和尾相连在一起，永远向后，故上陆后不能步行；牙齿尖利。在水内能灵活上升到水面呼吸，俯仰均能游泳，但上陆后则行动缓慢、笨拙，只能匍匐蠕动，拖曳前进。以鱼类为主食，兼食贝类。在沿岸、岛屿或冰块上繁殖，每胎1仔，初生幼兽多遍体白色，为天然保护色。中国有3属3种。斑海豹（港海豹）Phoca largha为中国辽宁、山东等省沿岸最常见种类，体长1～1.5米，体重50千克。海豹皮和油脂均可利用，因此常遭捕杀，数量减少。象海豹Mirounga leonina为最大的种类，雄性体长6米，体重达3吨，并有长30厘米的鼻子，可以自由伸缩，分布于南太平洋和南极，一雄多雌制。

小熊猫科

小熊猫科（学名：Ailuridae J. E. Gray, 1843）有1属1种，分为1亚科：小熊猫亚科Ailuridae。主要分布于中国西南地区（西藏、云南、四川）海拔2000～3000米的亚高山丛林中，也见于印度、尼泊尔、不丹和缅甸北部，尾长而蓬松，具棕白相间的九节环纹，俗称“九尾狐”、“九节狼”。

臭鼬科

臭鼬科（学名：Mephitidae Bonaparte, 1845）有4属12种。分为1亚科：臭鼬亚科Mephitinae。以可以放出臭气自卫而著称，鼬科也有此能力，但是臭鼬的臭气极强烈。臭鼬体型较粗壮，体型似獾而较小，尾长而尾毛蓬松。臭鼬为杂食性，主要食昆虫，也吃果实或较大的动物。肛门腺可施放极其强烈的臭气。体型较粗壮，似獾而较小，尾长而尾毛蓬松。分布于美洲以及东南亚。

浣熊科

浣熊科（学名：Procyonidae J. E. Gray, 1825）有6属13种。分为2亚科：浣熊亚科Procyoninae、蜜熊亚科Potosinae。分布于美洲。因多数种类进食前总是先把食物浸入水中，然后食用而得名。体型较小，尾长于体长的一半；臼齿2/2，它们的上裂齿都有较大的原尖和次尖。臼齿多呈方或长方形，具半封闭的外耳道上窝。浣熊Procyon lotor体长65～75厘米，尾长25厘米，体重7～9千克；全身毛色为灰棕色混杂，面部有黑色眼斑；尾部有多条黑白相间的环纹；裂齿和臼齿的形状与熊类相似。取食各种果、菜、鱼、蛙、鼠、小鸟和昆虫等。白天蜷伏窝内，夜间出来觅食。喜在溪边、河谷的近水处捕食鱼、虾和昆虫。亦喜上树，以树洞为窝。春季产仔，每胎4～5仔。在北方寒冷地区，有冬眠习惯。

鼬科

鼬科（学名：Mustelidae G. Fischer de Waldheim, 1817）有22属59种，分为5亚科：水獭亚科Lutrinae、獾亚科Melinae、蜜獾亚科Mellivorinae、鼬亚科Mustelinae、美洲獾亚科Taxidiinae。分布于欧亚大陆、非洲和美洲。中国有10属21种。中小型兽类，躯体细长，四肢较短。头形狭长，耳一般短而圆，嗅觉、听觉灵敏。犬齿较发达，裂齿较小；上臼齿横列，内叶较外叶宽；臼齿齿冠直径大于外侧门齿高度。体毛柔软，多无斑纹。前后足均5指（趾）；蹠行性或半蹠行性；爪锋利，不可伸缩。尾一般细长而尖，有些种类尾较粗，如水獭和獾。大多肛门附近有臭腺，可放出臭气驱敌自卫。生活方式多样，有树栖（貂类）、半水栖（水獭、海獭）、穴居（獾）等。多肉食，主要以啮齿类、鸟卵及幼雏、鱼类、昆虫为食；少数杂食性。许多种类为珍贵毛皮兽。

熊科

熊科（学名：Ursidae G. Fischer de Waldheim, 1817）有5属8种。分为3亚科：熊猫亚科Ailuropodinae、眼镜熊亚科Tremarctinae、熊亚科Ursinae。分布于欧亚大陆、北非和美洲。中国有4属5种。体躯粗壮、肥硕，吻部较长，尾极短小，体长1.5～2米，体重约100～400千克；四肢粗强有力，前、后肢均具5趾,蹠行性，以整个足掌着地而行。多为杂食性，取食青草、嫩枝芽、苔藓、浆果和坚果，也捕捉蛙、蟹和鱼，掘食鼠类，掏取鸟卵，更喜舐食蚂蚁，盗取蜂蜜，甚至袭击小型鹿、羊或觅食腐尸。温带和寒带种类有冬眠习性，称长期半睡眠，蛰伏洞内不食不动，新陈代谢降低，呼吸频率减缓，而体温不显著下降，遇惊动则苏醒，偶然出洞活动。冬眠洞穴位于向阳的避风山坡或枯树洞内，时间可持续4～5个月。怀孕雌熊在冬眠洞内产仔，翌年出蛰时带新生幼仔一起出洞。除冬眠期外，无固定栖息场所，非发情交配期，雌、雄皆单独活动。

猫型亚目（学名：Feliformia Kretzoi, 1945）是食肉目的一个亚目，其下包含4总科11科，其中，猎猫科（Nimravidae）、古香鼬科（Stenoplesictidae）、中鬣狗科（Percrocutidae）、巴博剑齿虎科（Barbourofelidae）和冠眼科（Lophocyonidae）已灭绝，现存6科。

猫科

猫科（学名：Felidae G. Fischer de Waldheim, 1817）有14属36种，分为2亚科：猫亚科Felinae、豹亚科Pantherinae。分布于欧亚大陆 、非洲、美洲的寒带到热带（由野猫Felis silvestris驯化来的家猫F.s.catus已被人为带到全世界，很多成为当地入侵物种）。中国有4属13种。体型中、大，躯体均匀，四肢中长，趾行性。头大而圆，吻部较短，视、听、嗅觉均很发达。犬齿及裂齿极发达；上裂齿具三齿尖，下裂齿具2齿尖 ；臼齿较退化，齿冠直径小于外侧门齿高度；齿式。皮毛柔软，常具显著花纹。前足5趾，后足4趾；爪锋利，可伸缩（猎豹属爪不能完全缩回）。尾一般较发达。多数善攀缘及跳跃。大多喜独居。肉食，常以伏击方式捕杀其他温血动物。虎Panthera tigeris分布于亚洲，有8个亚种，其中3种已灭绝，中国特产的华南虎（中国虎）P.t.amoyensi也已基本野外灭绝。

獴科

獴科（学名：Herpestidae Bonaparte, 1845）有14属33种，分为1亚科：獴亚科Herpesnidae。分布于分布于旧大陆的热带和温带地区，尤以非洲为多，仅马达加斯加岛就有9种。体型较大细长，后足仅具4趾，四肢短，具腺囊，头骨形态及牙齿与犬科较接近，但上裂齿原尖较大，且有较发育的前附尖。臼齿2/2，上臼齿横生，其内叶较外缘为狭。以小型动物为食，有些种类是著名的食毒蛇动物。沼狸（细尾獴、猫鼬）Suricata suricata等一些非洲的獴为非洲群栖性最强的哺乳动物之一。细尾獴生性警惕，群体中常有一些站立起来负责警惕的“哨兵”。中国有2属2种：爪哇獴（红颊獴）Herpestes javanicus和食蟹獴Herpestes urva，均分布于东南亚，在中国见于南方地区。

食蚁狸科

食蚁狸科（学名：Euplerinae Chenu, 1850）有7属8种，分为2亚科：食蚁狸亚科 Euplerinae、鼬形獴亚科Galidiinae。是哺乳纲食肉目当中原生于马达加斯加的物种，当中环尾獴亚科（Galidiinae）四个属原来属獴科（Herpestidae），而食蚁狸亚科（Euplerinae）的三个属原来被划归灵猫科（Viverridae）。

鬣狗科

鬣狗科（学名：Hyaenidae J. E. Gray, 1821）有3属4种，分为2亚科：鬣狗亚科Hyaeninae、土狼亚科Protelinae。分布于非洲和印度。体型似犬，长颈，后肢较前肢短弱，躯体较短，肩高而臀低；颈后的背中线有长鬣毛；牙齿大，具粗壮的锥形前臼齿，裂齿发育，臼齿退化。颌部粗而强，能咬开骨头。进化主干在古北界和非洲，中中新世时有一早期特化的中鬣狗类；晚中新世时鬣狗繁盛；新世现生属出现，其中一支豹鬣狗通过白令陆桥进入北美。鬣狗（缟鬣狗、条纹鬣狗）体较小，全身布满条纹，多为独居，依靠发达的嗅觉觅食腐肉。褐鬣狗（棕鬣狗）Hyaena brunnea体型较大，分布于非洲西南部海岸，常到海滩寻食螃蟹、鱼等。斑鬣狗Crocuta crocuta仅见于非洲，体型较大，成群猎食，除食腐肉外，能猎捕羚羊。土狼Proteles cristatus为特化的食蚁动物。

双斑狸科

双斑狸科（学名：Nandiniidae Pocock, 1929）有1属1种，分为1亚科：双斑狸亚科Nandiniidae。仅1种，非洲椰子猫（Nandinia binotata），是分布于非洲的一种小型哺乳动物，为双斑狸科（Nandiniidae）中唯一的一种，主要以植物的果实为食，也吃昆虫等小动物。

灵猫科

灵猫科（学名：Viverridae J. E. Gray, 1821）有15属35种，分为4亚科：缟狸亚科Hemigalinae、棕榈狸亚科Paradoxurinae、林狸亚科Prionodontinae、灵猫亚科Viverrinae。主要分布于非洲和亚洲南部的热带和亚热带。体型较大细长，后足仅具4趾，四肢短，具腺囊，头骨形态及牙齿与犬科较接近，但上裂齿原尖较大，且有较发育的前附尖。臼齿2/2，上臼齿横生，其内叶较外缘为狭。生活在热带、亚热带森林边缘，以岩洞和树洞为巢。夜行性，捕食小动物，兼食植物果实。雌雄性在会阴部均有发达的芳香腺囊分泌灵猫香，雄性产量比雌性多1倍以上，常擦抹在小树桩或石块上作为占据领域的标志。灵猫香的主要化学成分是17巨环酮枣灵猫酮，是配制高级香精必不可少的定香剂，尤以非洲灵猫Civettictis civetta、大灵猫Viverra zibetha和小灵猫Viverra indica闻名世界，后两种中国已有人工饲养。