카멜레온속 약 70종, 브루케시아속 약 16종이 있으며 아시아에 3종, 지중해 연안에 1종이 살고 나머지는 사하라 사막 남쪽의 아프리카와 마다가스카르에 분포한다. 몸빛깔을 자유롭게 바꾸고 긴 혀로 먹이를 잡아먹는 것이 큰 특징이다. 평균 몸길이는 20~30 cm이다. 가장 큰 종은 마다가스카르큰카멜레온(Furcifer oustaleti)으로 약 60cm이고, 가장 작은 종은 애기카멜레온(Brookesia nasus)으로 3~4cm이다. 주로 나무 위에서 살며 같은 크기의 긴 네다리와 나뭇가지에 매달릴 수 있는 강한 꼬리를 가지고 있다.

머리는 크고 투구모양을 한 뿔모양 돌기가 나 있다. 앞다리의 제1~3발가락과 뒷다리의 제1·2발가락의 발톱은 안쪽을 향하고 있어 나무에서 사는 데 알맞고, 나머지 발가락의 발톱은 바깥쪽을 향하고 있다. 눈은 작은 비늘에 덮여 있고 가운데 돌출 부분만 열려 있어, 양쪽 눈이 360 °로 따로따로 움직이면서 주위를 경계하거나 먹이를 찾는다. 혀는 머리와 몸통을 합친 길이보다 길며, 끝이 둥글고 끈적끈적해서 먹이를 잡기에 좋다. 보통은 입 속에 감추고 있다가 먹이를 찾으면 사정거리에 접근한 다음 순간적으로 내밀어 잡는다. 빛의 강약과 온도, 감정의 변화 등에 따라 몸의 빛깔이 바뀐다. 대부분 난생으로 땅에 구멍을 파고 20~50개를 낳는다. 부화기간은 3~8개월이다. 일부 태생종은  나뭇가지나 잎에 붙여 낳는다.