Genetiske data viser at kameleonene skilte seg ut som en egen gruppe allerede i midten av kritt for 96–122 millioner år siden. De eldste sikre fossile kameleonene er derimot mye yngre og er funnet i lag fra miocen. Tidlige kameleoner omfatter fra Kenya (18 mil. år), fra Kenya (16–18 mil. år) og fra Sentral-Europa (26 mil. år). En mulig eldre kameleon er fra midtre paleocen i Kina.