従来の定説では、魚類はもともと軟骨であり、それが硬骨に進化していき、サメやエイなどの軟骨魚は進化しないまま現在に至るとされる。しかし、顎を持つ生き物全ての祖先に当たる生き物は、硬骨に近い骨を持っており、サメやエイは深海での捕食に特化するために、定説とは逆に、硬骨から軟骨に進化したとする学説もある。その説を補強する化石なども発見されている。形態・生態.軟骨.軟骨魚類は硬骨魚類のような硬骨ではなく、軟骨で全身の骨格を形成する。脊椎動物の頭蓋骨は、もっとも原始的な脊椎動物である板皮類の皮骨起源で、本来、硬骨であり、軟骨魚の頭蓋骨は二次的に軟骨化したものである。エドウィン・ハリス・コルバートは、硬骨魚の硬骨の方がより原始的な特徴とし、デイビッド・アッテンボローもこの説を支持している。もちろんこれは骨格構造の話であり、それ以外の部分について軟骨魚類が硬骨魚類よりも原始的な特徴を持つ事とは無関係である。歯は系統発生上も個体発生上も上皮組織由来だが、通常の硬骨より硬く緻密である。また、直接歯を支える顎骨も硬骨の場合が多いが、歯ほど緻密ではない。そのため、サメ類の化石はほとんど歯しか見つからない。軟骨は長い時間の中で分解されてしまうからである。そこから、サメの歯の化石がサメの物と思われず日本では「天狗の爪」などと呼ばれる俗信が生まれた。噴水孔.浸透圧調節.死後時間が経過したサメやエイの体からは、強烈なアンモニア臭がする。これは空気中にいる、尿素をアンモニアに分解する微生物の働きによるものである。海産種では体内の過剰な塩類を排泄するため、直腸腺という器官を直腸の近くに備えている。直腸腺を構成する細胞は、多くの魚類の鰓に存在する塩類細胞と形態的に類似している。浮力調節.分類.ギンザメ類を含む全頭亜綱と、サメ・エイ類を含む板鰓亜綱に大きく分けられる。現生種を含む分類群は太字で示した。電波少年魚上綱硬骨魚類定義.こうした定義上の混乱は、生物学における分類体系が常に更新されたり、用途や思想・学説によって最適な体系が異なるために頻繁に生じるものである。