チョウチョウウオ科 (チョウチョウウオか、Chaetodontidae) は、スズキ目スズキ亜目に属する科。世界中の暖かい海のサンゴ礁などに約130種以上が生息し、日本近海でも53種が見られる。木の葉のように丸くて薄い体型をしており、鮮やかな色彩をもつものが多い。英語ではButterflyfish（バタフライフィッシュ）と呼ばれる。また、チョウチョウウオの名の由来は「サンゴ礁のなかをひらひらと泳ぐ様」を「お花畑をひらひらと飛ぶチョウ」の姿に準えたものである。この科は種類も多く、人気の高い観賞魚の仲間であり、今日では多くの種が観賞魚として流通している。

科の学名 Chaetodontidae は、ギリシア語のchaite とodous に由来し、それぞれ「髪の毛」、「歯」を意味する。本科の魚の口には毛のような歯が生えており、これを表したものであろう。キンチャクダイ科 Pomacanthidae に近縁だが、本科は鰓蓋に棘がないことで区別される。

 形態 

本科の仲間は小型で、最大のニセフウライチョウチョウウオ Chaetodon lineolatusでも30 cm程度にしかならない。ほとんどの種がサンゴ礁や岩礁での生活に適応し、サンゴや岩の隙間を自在に遊泳できるよう左右に扁平（側扁体型）な体形を持つ。尖った口吻を持つ種類が多く、これは微小なプランクトンや狭い隙間に潜む小動物などを餌とする生態に対応する（下記「食性によるグループ分け」参照）。横から見た形は円盤形で、背鰭と臀鰭が後方まで延長し、尾鰭と接近する。様々な模様のものが多く中には似たような模様のものまでいる。鮮やかに彩られた体の模様は、同種個体間でのコミュニケーションに役立っているという。また、多くの種では体の後方に目玉模様（アイ・スポット）を備え、捕食者に目（頭部）の位置を錯誤させることで生存上有利に作用していると考えられる。本当の眼は黒い帯状模様に隠れていることが多い。また、本科は食性により大きく3つに分けられる。

雑食性（小型の甲殻類、サンゴのポリプ、コケなどの植物質のものなど様々なものを口にする）アケボノチョウ、アミチョウ、アミメチョウ、イッテンチョウ、オニハタタテダイ、カガミチョウ、ゲンロクダイ、コクテンカタギ、ゴマチョウ、シラコダイ、スダレチョウ、セグロチョウ、チョウチョウウオ、チョウハン、ツキチョウ、テングチョウ、トゲチョウ、ニセフウライチョウ、ハタタテダイ、ヒメフウライチョウ、フウライチョウ、フエヤッコダイ、ベニオチョウ、ミゾレチョウ、ムレハタタテ、ユウゼン、レモンチョウ、インディアンバタフライフィッシュ、ゴールデン・バタフライフィッシュ、ブルーストライプド・バタフライフィッシュなど……吻が尖がっている。
ポリプ食性（サンゴのポリプを主食とする）ウミヅキチョウ、オウギチョウ、スミツキトノサマダイ、トノサマダイ、ハクテンカタギ、ハナグロチョウ、ミカドチョウ、ミスジチョウ、ミナミハタタテ、ヤスジチョウ、ヤリカタギ、ゴールデン・ストライプド・バタフライフィッシュ、レインフォーズ・バタフライフィッシュなど……吻はそれほど尖がっていない。
プランクトン食性（プランクトンを主食とする）カスミチョウ、トンプソン・バタフライ、ブラックピラミッド・バタフライなど……雑食性ほどではないが吻が若干尖がっている。
食性不明（何を口にするか不明なもの）ウラシマチョウ、オブリーク・バタフライフィッシュなど……吻が尖っている。

 生態 
浅瀬のサンゴ礁や磯で一生を過ごすが、中にはウラシマチョウチョウウオ Prognathodes guyotensisなど深海でしか見つかっていない種もいる。餌はサンゴのポリプや動物プランクトン、海綿、その他の無脊椎動物などである。他の魚の体表についている寄生虫を食べるクリーニング行動を行う種も知られている。昼行性で、夜はサンゴや岩の陰に隠れて眠る。また、昼夜で体色や模様が変化することが知られ、夜間の体色・模様は鮮やかではなく黒ずんでいる。

本科の仔魚はトリクティス幼生と呼ばれ、頭部の骨が大きく張り出して兜をかぶったような独特の体型をしている。成長すると変態し、頭蓋骨は普通の大きさになる。

 地球温暖化の影響 
サンゴ礁のチョウチョウウオは、地球温暖化による海水温の上昇とそれに伴う熱ストレスを回避するために温帯海域へ移動することがある。特にポリプ食性のチョウチョウウオは、地球温暖化によるサンゴの白化と熱ストレスの影響を受けやすい。

日本でも、東京湾で11月になっても生存しているチョウチョウウオの幼魚が発見されている。

 分類 

チョウチョウウオ科 は12属133種を含む。

 チョウチョウウオ属 
チョウチョウウオ属 - 87種。タイプ種はFoureye butterflyfish Chaetodon capistratus。チョウチョウウオ科の中で最大の属である。
 アケボノチョウチョウウオ Blackback butterflyfish 
 アミチョウチョウウオ Latticed butterflyfish 
 アミメチョウチョウウオ Pearlscale butterflyfish 
 イッテンチョウチョウウオ Teardrop butterflyfish 
 ウミヅキチョウチョウウオ Bennett’s butterflyfish 
 オウギチョウチョウウオ Scrawled butterflyfish 
 カガミチョウチョウウオ Asian butterflyfish 
 クラカケチョウチョウウオ Philippine butterflyfish 
 コクテンカタギ Crochet butterflyfish 
 ゴマチョウチョウウオ Speckled butterflyfish 
 シチセンチョウチョウウオ Spotband butterflyfish 
 シテンチョウチョウウオ Fourspot butterflyfish 
 シラコダイ Japanese butterflyfish 
 スダレチョウチョウウオ Pacific double-saddle butterflyfish 
 スミツキトノサマダイ Blueblotch butterflyfish 
 セグロチョウチョウウオ Saddle butterflyfish 
 チョウチョウウオ Oriental butterflyfish 
 チョウハン Raccoon butterflyfish 
 ツキチョウチョウウオ Hong Kong butterflyfish 
 テングチョウチョウウオ Yellow-dotted butterflyfish 
 トゲチョウチョウウオ Threadfin butterflyfish 
 トノサマダイ Mirror butterflyfish 
 ニセフウライチョウチョウウオ Lined butterflyfish 
 ハクテンカタギ Mailed butterflyfish 
 ハナグロチョウチョウウオ Ornate butterflyfish 
 ヒメフウライチョウチョウウオ Spot-nape butterflyfish 
 フウライチョウチョウウオ Vagabond butterflyfish 
 ベニオチョウチョウウオ Yellowback butterflyfish 
 ミカドチョウチョウウオ Eastern triangle butterflyfish 
 ミスジチョウチョウウオ Oval butterflyfish 
 ミゾレチョウチョウウオ Sunburst butterflyfish 
 ヤスジチョウチョウウオ Eightband butterflyfish 
 ヤリカタギ Chevron butterflyfish 
 ユウゼン Wrought-iron butterflyfish 
 レモンチョウチョウウオ Dotted butterflyfish 
 バージェス・バタフライフィッシュ Burgess' butterflyfish 
 Andaman butterflyfish 
 West Australian butterflyfish 
 Golden-striped butterflyfish 
 Blacktail butterflyfish 
 Brownburnie 
 Foureye butterflyfish 
 Redtail butterflyfish 
 Marquesas butterflyfish 
 Indian vagabond butterflyfish 
 Oman butterflyfish 
 African butterflyfish 
 Blackwedged butterflyfish 
 Diagonal butterflyfish 
 Black butterflyfish 
 Yellow-crowned butterflyfish 
 Bluestriped butterflyfish 
 Gardner's butterflyfish 
 Peppered butterflyfish 
 Four-banded butterflyfish 
 Threebanded butterflyfish 
 Yellow teardrop butterflyfish 
 Hooded butterflyfish 
 Somali butterflyfish 
 Easter Island butterflyfish 
 Seychelles butterflyfish 
 Doublesash butterflyfish 
 Arabian butterflyfish 
 White-face butterflyfish 
 Millet butterflyfish 
 Indian butterflyfish 
 Pebbled butterflyfish 
 Black-spotted butterflyfish 
 Spotfin butterflyfish 
 Spot-tail butterflyfish 
 Eritrean butterflyfish 
 Sunset butterflyfish 
 Horseshoe butterflyfish 
 Rainford's butterflyfish 
 Three-banded butterflyfish 
 Saint Helena butterflyfish 
 Reef butterflyfish 
 Golden butterflyfish 
 Smith's butterflyfish 
 Banded butterflyfish 
 Hawaiian butterflyfish 
 Triangle butterflyfish 
 Tahiti butterflyfish 
 Three-striped butterflyfish 
 Melon butterflyfish 
 Yellowhead butterflyfish 
 Zanzibar butterflyfish 

 ハタタテダイ属 
ハタタテダイ属 - 8種。タイプ種はハタタテダイ。
 オニハタタテダイ Masked bannerfish 
 シマハタタテダイ Singular bannerfish 
 ツノハタタテダイ Horned bannerfish 
 ハタタテダイ Pennant coralfish 
 ミナミハタタテダイ Threeband pennantfish 
 ムレハタタテダイ False moorish idol 
 Red Sea bannerfish 
 Phantom bannerfish 

 ハシナガチョウチョウウオ属 
ハシナガチョウチョウウオ属 - 3種。タイプ種はハシナガチョウチョウウオ。
 ハシナガチョウチョウウオ Copperband butterflyfish 
 Margined coralfish 
 Blackfin coralfish 

 タキゲンロクダイ属 
タキゲンロクダイ属 - 3種。タイプ種はキスジゲンロクダイ。
 キスジゲンロクダイ Goldengirdled coralfish 
 タキゲンロクダイ Highfin coralfish 
 Twospot coralfish 

 フエヤッコダイ属 
フエヤッコダイ属 - 3種。タイプ種はオオフエヤッコダイ。
 フエヤッコダイ Yellow longnose butterflyfish 
 オオフエヤッコダイ Longnose butterflyfish 
 

 カスミチョウチョウウオ属 
カスミチョウチョウウオ属 - 4種。タイプ種はカスミチョウチョウウオ。
 カスミチョウチョウウオ Pyramid butterflyfish 
 トンプソン・バタフライフィッシュ Thompson's butterflyfish 
 Many-spined butterflyfish 
 Brown-and-white butterflyfish 

 ゲンロクダイ属 
ゲンロクダイ属 Roa - タイプ種はRoa excelsa。
 ゲンロクダイ Brown-banded butterflyfish 
 パンダゲンロクダイ 
 Triple-banded butterflyfish 
 Hawaiian gold-barred butterflyfish 
 Indian golden-barred butterflyfish 
 

 テンツキチョウチョウウオ属 
テンツキチョウチョウウオ属 - 1種。
 テンツキチョウチョウウオ Sixspine butterflyfish 

 ウラシマチョウチョウウオ属 
ウラシマチョウチョウウオ属 - 13種。タイプ種はLongsnout butterflyfish Prognathodes aculeatus。
 ウラシマチョウチョウウオ 
 Longsnout butterflyfish 
 Bank butterflyfish 
 Orange margin butterflyfish 
 Brazilian butterflyfish 
 Southern scythemarked butterflyfish 
 Bicolor butterflyfish 
 Scythemarked butterflyfish 
 Twin butterflyfish 
 Gueze's butterflyfish 
 French butterflyfish 
 
 Oblique butterflyfish 

 Amphichaetodon属 
 属 - 2種。タイプ種はAmphichaetodon melbae。
 Lord Howe Island butterflyfish 
 Narrow-barred butterflyfish 

 Johnrandallia属 
 属 - 1種。
 Blacknosed butterflyfish 

 Chelmonops属 
 属 - 2種。タイプ種はChelmonops truncatus。
 Western talma 
 Eastern talma 

 人とのかかわり 
食用として利用されることは少ない。ほとんどの場合、観賞魚として利用されるが、海水魚の中でも餌付けが難しい種類が多い。個体の大きさ(生育段階)や食性によっては、人工配合飼料だけでは飼育できない場合もある。以下に代表的な種を食性別に分けた。食性と飼育の難易度は概ね対応する。

雑食性グループ（小型の甲殻類、サンゴのポリプ、コケなどの植物質のものなど様々なものを口にする）アケボノチョウ、アミチョウ、アミメチョウ、イッテンチョウ、オニハタタテダイ、カガミチョウ、ゲンロクダイ、コクテンカタギ、ゴマチョウ、シラコダイ、スダレチョウ、セグロチョウ、チョウチョウウオ、チョウハン、ツキチョウ、テングチョウ、トゲチョウ、ニセフウライチョウ、ハタタテダイ、ヒメフウライチョウ、フウライチョウ、フエヤッコダイ、ベニオチョウ、ミゾレチョウ、ムレハタタテ、ユウゼン、レモンチョウ、インディアンバタフライフィッシュ、ゴールデン・バタフライフィッシュ、ブルーストライプド・バタフライフィッシュなど……雑食性の種は比較的環境に馴れると人工餌も口にする。そのため、このグループの種は飼育しやすい初級者向けに分類される。中でもアケボノチョウとミゾレチョウは特に餌付けが容易なので飼育しやすい入門種といえるが、ハシナガチョウのようになかなか餌付かない種もいる。

ポリプ食性グループ（主にサンゴのポリプを主食とする）ウミヅキチョウ、オウギチョウ、スミツキトノサマダイ、トノサマダイ、ハクテンカタギ、ハナグロチョウ、ミカドチョウ、ミスジチョウ、ミナミハタタテ、ヤスジチョウ、ヤリカタギ、ゴールデン・ストライプド・バタフライフィッシュ、レインフォーズ・バタフライフィッシュなど……このグループの種はサンゴを与えないと飼育が難しい場合が多い。また、色彩も鮮やかな種もこのグループには多い。しかし、サンゴは高価なので経済的に悪い上、環境保全上の問題もある。但し、種によっては殻付きアサリを与えると餌付くので、徐々に人工餌に馴らせることもできる。このグループの種はどの種も難しい上級者向けに分類される。スミツキトノサマダイに関しては個体により人工餌を食べる場合もある。

プランクトン食性グループ（プランクトンを主食とする）カスミチョウ、トンプソン・バタフライ、ブラックピラミッド・バタフライなど……このグループの種は細かい粒状の人工配合飼料を水流に乗せて与えると食べる。難しそうだが、比較的飼育しやすい中級者向けに分類される。しかし、このグループは小さく種類も少ない。また、入荷も少ないので、価格も比較的高めである。

食性不明グループ（何を口にするか不明なもの）ウラシマチョウ、オブリーク・バタフライフィッシュなど……このグループの種は深場に生息する種が多く、観察される機会が少ない。水槽で飼育されたことがないものもいる。そのため、飼育の難易度は不明に分類される。

なお、上にあげた全ての種に上記の説明が常に当てはまるわけではなく、個体や種により、雑食性なのにポリプ専食だったり、生息環境が特殊で深いところや汽水のようなところだったり、もともと食べているものが特殊だったり、といった例外があることには注意すべきである。