ホタルイカモドキ科
ホタルイカモドキ科には、ホタルイカモドキ属、ナンヨウホタルイカ属 ( Abralia )、ニセホタルイカ属 ( Abraliopsis ) およびホタルイカ属 ( Watasenia ) の4属が認められている。この4属の間での系統関係については、まだ十分な検討がなされていない。また、ホタルイカ属については触腕以外に明確な形態学的な形質の差異がニセホタルイカ属との間で見られないことから、ニセホタルイカ属の亜属となる可能性が示唆されている。
形態的な特徴から、ホタルイカモドキ科は尾部とヒレの位置および眼胞上にある発光器の数などにより、ホタルイカモドキ亜科 ( Enoploteuthinae ) とナンヨウホタルイカ亜科 ( Abraliinae ) の2亜科に分けられる。ホタルイカモドキ亜科には、ヒレが外套膜後端よりも前に位置し、眼胞上の発光器は9個もつことを特徴とするホタルイカモドキ属の1属のみが属する。ナンヨウホタルイカモドキ亜科には、ヒレが外套膜後端と同位となり、眼胞上の発光器は5個(ナンヨウホタルイカ属では発光器5個に小発光器が加わることがある。)を特徴として、本科の残り3属が属する。
また、明確に上科を形成するとまではいかないものの、ホタルイカモドキ科とダイオウホタルイカ科 ( Ancistrocheiridae ) 、マダマイカ科 ( Pyroteuthidae ) およびヒカリイカ科 ( Lycoteuthidae )は次の形質
腕、触腕に鉤をもつ
囲口膜に8本の支持肉柱をもつ
囲口膜が第IV腕の背側に接続する
触腕掌部の固着器が基部にのみ認められる
発達した肉質の尾部をもつ
囲口膜の内側に多数の微小な肉質突起をもつ
第IV腕が交接腕化する
(以上ついては、土屋 (2009)、p.251 による。)の類似性でホタルイカモドキ科群 ( Enoploteuthid families ) としてまとめられている。
科レベルでの系統解析では異なる結果が示唆されていて、未だに確定的な結果が出ていない。これには、従来のツツイカ類が単系統群ではないとするものがあり、まずホタルイカモドキ科がイカ類で最も早く分岐し、ツツイカ類にコウイカ類およびミミイカ類が内包されるという仮説がある。これによれば、ホタルイカモドキ科群は単系統群ではないという結果となる。一方、別の系統解析結果では、ツツイカ類および開眼類の単系統性が支持され、ホタルイカは最も遅い分岐となるという異なる結果を示している。