硬骨鱼是水域中高度发展的脊椎动物，以其广泛的辐射适应分布于海洋、河流、湖泊各处。其类型之复杂、种类之繁多可为脊椎动物之魁首。本纲的主要特点即在于骨骼的高度骨化，头骨、脊柱、附肢骨等内骨骼骨化，鳞片也骨化了。
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| 硬骨鱼 |
其头部骨骼分化为数目很多、都有各自名称的骨片。这些硬骨的来源，有从软骨转变来的软骨内成骨；也有从皮肤直接发生的皮肤骨，故硬骨是双源形成的。硬骨鱼的鳃裂被鳃盖骨掩盖，不单独外露。喷水孔缩小，甚至消失。大多数有鳔，少数有肺。大多数是舌接式的头骨。原始的类群为歪型尾，进步的类群为正型尾。
内骨骼或多或少是硬骨性；体外被骨鳞，或硬鳞，或裸露无鳞；鳃裂外方覆以有骨片支持的鳃盖，鳃间隔退化；雄性腹鳍里侧无鳍脚，尾鳍多为正形尾；鳔通常存在，大多数种类肠内无螺旋。硬骨鱼的体型典型的为纺锤形。背鳍、臀鳍、胸鳍、腹鳍及尾鳍均存在。偶鳍基部变窄，鳍呈扁状，转动灵活。身体各部比例的变化及各种鳍的相互位置及鳍支持构造的变化是分类的重要依据。
对古生物学的研究来说，骨骼特征更为重要，由保存下来的骨骼反映出形态特征，对鱼类化石的分类非常重要，尤其是头部骨骼构造。硬骨鱼的鳞片，其形态和结构均具有演化和分类上的意义。在古老的硬骨鱼类中有两种类的鳞片结构，即硬鳞和齿鳞；在现代的硬骨鱼类中则为骨鳞，包括圆鳞和栉鳞。
硬鳞是原始硬骨鱼所具有的鳞片，来源于真皮。呈菱形，其表面珐琅质层(闪光层)和底部的骨质层都很厚，而中间具血管的齿鳞层很薄。现生者仅为少数鱼类如多鳍鱼和鲟鱼所具有。而化石鱼类具硬鳞者颇多。齿鳞又称整列层鳞，为原始总鳍鱼和肺鱼所有。由下而上分为四层：片状骨质层、海绵状具血管腔的骨质层、具血管的齿鳞层以及表面的珐琅质层。
骨鳞是硬骨鱼类中最进步的真骨鱼类所具有的鳞，为常见的鳞，来源于真皮细胞骨化所生成的骨质板，硬鳞层退化，鳞片薄而富有弹性，通常为圆形，叠瓦状排列。后缘光滑无锯齿者称圆鳞，后缘有锯齿者称栉鳞。后者多见于海生类型。
硬骨鱼遍布淡水及海水水域，洞穴、深海、温泉中皆有其踪迹；各种外形与习性皆有。
在泥盆纪中期，一些更为进步的硬骨鱼类出现了。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。