软骨鱼类是一种古老的鱼类。它的骨骼尚未全部钙化，尤其是脊椎骨，颌和鳍的发育演化相当成功，包括鲨类和鳐类，只是内部骨骼为软骨。在距今4.5亿年前的志留纪地层中发现了最早的软骨鱼化石，直到今天仍然有软骨鱼类的存在。
鲨鱼和鳐鱼是现代软骨鱼类动物的主要代表，正像它们的名字所表明的，它们有一副由软骨组成的骨架。软骨是一种充满钙时变硬的柔韧的材料，是像骨一样的固体。软骨鱼在温带和热海洋中大量生长。它们在水中用鳃呼吸，鳃通过头部后面的几个鳃裂直接同外界交流。软骨鱼大约有550种，其中370种是鲨鱼，其他基本上由身体扁平的鳐鱼和电鳐组成。
鳐鱼
与鲨鱼近亲的鳐鱼又名“平鲨”，属于软骨鱼类。鳐鱼身体扁平，生活在热带水域，头和躯体没有界限，周围由胸鳍张开与头侧相连，呈圆形、菱形或扇形。多数种类的鳐鱼，尾巴像鞭子一样细长，没有臀鳍，尾鳍也已经退化，游泳的时候利用胸鳍做波浪形的运动前进。
除此以外，绝大多数的鱼都有一个充满气体的囊，叫作鳔，它使鱼能够在水中沉降、上浮和保持固定位置。只有鳐鱼和鲨鱼没有这个器官，它们在海水中升降主要依靠鳍，因而它们的鳍十分发达。鳐鱼的鳍内都是软骨，所以可以食用。大众常说的鱼翅，主要来源就是鲨鱼与鳐鱼的鳍和尾。
蝠鲼是鳐鱼中最大的种类，它的身体略呈菱形。尽管蝠鲼有一张50厘米宽的大嘴，可蝠鲼却是一种非常温和的动物。蝠鲼游泳时，扇动着三角形胸鳍，拖着一条硬而细长的尾巴，像在水中飞翔一样。虽然它没有攻击性，但是在受到惊扰的时候，它的力量足以击毁小船。和其他种类的鱼不同，蝠鲼专吃小型的浮游生物，张开大口，和水一起吞下，滤过海水而食。蝠鲼成鱼的体长可达7米，体重有500千克，可是它能做出一种旋转状的跳跃。随着旋转速度越来越快，蝠鲼迅速上升，跳出海面。蝠鲼一般能跳出水面1.5米，由于它体态十分笨拙，落入水面的声音像开炮一样。至于蝠鲼为什么要跳出水面，至今仍是一个谜。
电鳐则喜欢潜伏在海底泥沙里，饥饿时才从泥沙里钻出来。它觅食时的绝招是游进鱼虾群中频频放电，待对方被麻晕不能游动时，再痛快地饱餐一顿。如果遇到敌人来攻击时，它也会依靠放电进行自卫。