Jusqu'à récemment, la famille des félidés, les félidés, était classée en trois groupes en fonction de leurs similitudes et de leurs différences. Les grands félins ou Panthera ont été regroupés car ils sont gros et tuent de grosses proies. Les petits chats ou Felis ont été regroupés parce qu’ils sont relativement petits et prennent généralement de petites proies, bien que les pumas, longtemps inclus dans ce groupe, soient assez gros et prennent de grandes proies, et les guépards ou Acinonyx, avec leur corps élancé, leurs griffes rétractables mais non gainées, et adaptations pour la grande vitesse, ont formé leur propre groupe.
Cependant, les espèces peuvent se ressembler beaucoup, non pas parce qu'elles sont étroitement liées, mais parce qu'elles sont adaptées à des modes de vie similaires. Ainsi, en étudiant la composition génétique de la famille de chats, les scientifiques les ont reclassées en huit groupes, appelés lignages.
La lignée Panthera comprend les six espèces de félins tels que les lions, les tigres, les jaguars, les léopards, les léopards des neiges et les léopards nuageux. La lignée Ocelot est composée de sept petits chats d'Amérique du Sud tels que les ocelots, les margays, les oncillas, les chats pampas, les chats des montagnes andines, les kods et les chats.
Ensuite, il y a la lignée Lynx des lynx, des lynx roux et, plus surprenant, les chats marbrés d'Asie, qui, d'après leur répartition, leurs habitudes et leur apparence physique, ont longtemps été considérés comme un type de léopard obscurci.
Le caracal africain, avec de belles oreilles touffetées, et le chat doré africain de la lignée Caracal, tandis que ce dernier se ressemble, le chat doré asiatique est allié au chat peu connu de la baie de Bornean dans la lignée des chatons.
Les chats de pêche asiatiques et les chats à tête plate, tous deux inhabituels par leur capacité à attraper des poissons, le chat léopard commun et le rare chat Iriomote, trouvés uniquement sur l'île du Pacifique du même nom, constituent la lignée des chats léopard asiatiques.
Le plus surprenant est la lignée Puma, qui comprend ce grand petit chat ainsi que le jaguarondi et le guépard. Deux espèces demeurent non classées, le serval africain aux grandes oreilles maigre, qui s’est spécialisé dans le tintement des rongeurs à la sortie des terriers souterrains, et le chat rouillé à la tache, originaire de l’Inde et du Sri Lanka, rivalise avec le chat à pieds noirs le titre du plus petit chat du monde.