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。

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。