トクサ類
Wickett et al. (2014)、Puttick et al. (2018)による分子系統解析の結果に、Kenrick & Crane (1997)、Elgorriaga et al. (2018)などによる化石植物の系統樹を加えた維管束植物の系統樹は次のようになる。
トクサ類を含む大葉シダ類は種子植物を含むクレードである木質植物 Lygnophyta とともに大葉植物 Euphyllophytina にまとめられ、トリメロフィトン類 Trimerophytopsida をステムグループとする。かつてトクサ類として分類されていた化石植物に、ヒエニア Hyenia やカラモフィトン Calamophyton があり、これらは現在はクラドキシロン類とされる。例えば、デボン紀のヒエニア目は、トクサ類の形質をやや不規則に備えているため、かつてはこれが特殊化を重ねて進化し、ロボク類(ロボク科 Calamitaceae)とスフェノフィルム類(スフェノフィルム目 Sphenophyllales)へと分岐したと考えられていた。
トクサ類の胞子体では根・茎・葉が分化している。顕著な共有派生形質は楔葉(輪生葉)と胞子嚢床である。
胞子は球果状の胞子嚢穂につく。胞子嚢穂はふつう栄養成長を行う茎の先端に付くが、スギナ Equisetum arvense では胞子嚢穂をつける胞子茎が栄養茎と分化しており、特にツクシと呼ばれる。胞子嚢穂は胞子嚢床(胞子嚢托、sporangiophore)と呼ばれる枝状の構造に分かれ、胞子嚢はこれに頂生する。胞子嚢床が他の植物のどの器官と相同であるかには様々な説があり、胞子嚢をつける枝や胞子葉であるという説がある。ほとんどの場合に胞子嚢床はかぎ型に曲がっているので胞子嚢の先端は茎の方を向いている。ロボク科はトクサ科によく似た胞子嚢穂を生ずるが、スフェノフィルム類およびロボク科では胞子嚢床の間に托葉状の葉(苞葉)が加わってそれを保護し、胞子嚢穂をつくるが、その構造が極めて複維になっているものもある。スフェノフィルム類では胞子嚢床が1枚の苞葉の上側に2個作られ、それぞれ二又分枝後に胞子嚢を頂生する。現生のトクサ属では胞子嚢床を形成する生殖部には苞葉は形成されず、胞子嚢床の先端が盾状に広がり胞子嚢を保護している。