Pastāv vairākas taksonomijas definīcijas. Viena no tām nosaka, ka taksonomija ir sistemātikas apakšnozare. Cita definīcija terminus “taksonomija” un “sistemātika” uzskata par sinonīmiem.

Taksonomija ir sistematizācijas rīks, kas sakārto dzīvos organismus noteiktās taksonomiskās vienībās. Tā parāda dzīvo organismu radniecīgās saites un to attīstību evolūcijas gaitā.

Taksonomija ir nozīmīga dzīvās pasaules sistematizācijā un klasifikācijā. Taksonomija palīdz zinātniekiem izprast, kā dzīvie organismi iekļaujas dzīvības formu shēmās, palīdz risināt bioloģiskās daudzveidības problēmas visā pasaulē, nodrošina globālo resursu saglabāšanas prakses un ilgtspējīgas pārvaldības pamatus.

Bioloģijā sistemātikas mērķis ir izveidot dzīvo organismu sistēmu. Taksonomija ir sistemātikas sastāvdaļa. Taksonomija ir cieši saistīta ar nomenklatūru, kas bioloģijā ir zooloģisko, botānisko un citu terminu piešķiršanas sistēma un ko reglamentē starptautiskie nomenklatūras kodeksi. Taksonomija ir cieši saistīta ar klasifikāciju, kas bioloģijā ir organismu sadalīšana grupās atbilstoši izvirzītajiem kritērijiem.

Mūsdienās populāra taksonomijas teorija ir evolucionārā taksonomija. Tā izmanto Linneja bināro nomenklatūru un hierarhijas līmeņus, lai atspoguļotu evolucionāro vēsturi. Populāra taksonomijas teorija ir filoģenētiskā sistemātika (kladistika). Filoģenētiskā sistemātika izmanto filoģenētiskos kokus, kas uzrāda monofilētiskas, parafilētiskas un polifilētiskas grupas. Filoģenētiskā sistemātika organismu radniecīgās saites nosaka ar salīdzinošās anatomijas un paleontoloģijas palīdzību. Mūsdienās pastāv dzīvo organismu triju impēriju teorija (vīrusi, prokarioti un eikarioti). Roberts Vitakers (Robert Whittaker) 20. gs. vidū izvirzīja piecu valstu teoriju un izdalīja dzīvnieku, augu, sēņu, vienšūņu un monēru valsti.

Bioloģijā katrai dzīvības formai ir unikāls nosaukums, kas pamatots sugas binārajā nomenklatūrā (ģints nosaukums un sugas apzīmētājs latīņu valodā). Visus organismus, vadoties pēc to radniecības, apvieno dažāda ranga grupās, kas veido dažādas pakāpes radniecības līmeņus jeb taksonomiskās vienības (taksonus). Taksonus izvieto tādā secībā, kas atspoguļo to hierarhiju no vienkāršākiem organismiem uz sarežģītākiem un to radniecības pakāpi. Viena taksona organismiem ir noteiktas, kopīgas pazīmes, kas atbilst organismu klasifikācijas kategorijai. Galvenās taksonomiskās vienības ir impērija (imperium), valsts (regnum), nodalījums (cladus), tips (phylum), klase (classis), kārta (ordo), dzimta (familia), ģints (genus) un suga (species). Reizēm ir jāpievieno papildu taksonomiskās vienības, piemēram, apakšvalsts (subregnum), virstips (superphylum), apakšklase (subclassis) un tamlīdzīgi.

Dzīvo organismu grupas stāvokli kopējā sistēmā nosaka ar vairākām metodēm. Alfa taksonomija ir viena no pamata metodēm. Tā ir saistīta ar taksonu atrašanu, aprakstīšanu un nosaukšanu. Linneja taksonomija ir Karla Linneja (Carl Linnaeus) izveidotā klasiskā klasifikācijas sistēma. Ģenētiskā metode radniecības pakāpi nosaka organisma dezoksiribonukleīnskābju (DNS) līmenī. Fenētiskās taksonomijas pamatā ir morfoloģisku un bioķīmisku pazīmju līdzība, neņemot vērā evolucionārās attiecības. Augu taksonomija ir zinātne par augu noteikšanu, aprakstīšanu, klasifikāciju un nomenklatūru. Vīrusu klasifikācija ir zinātne par vīrusu nosaukumu veidošanu un izvietošanu taksonomiskajā sistēmā.

Dažādiem autoriem organismu klasifikācija var atšķirties. Laika gaitā, mainoties organismu izpētes metodēm, to kvalitātei un uzskatiem par attiecīgo organismu radniecību, mainās arī organismu klasifikācija. Mūsdienās galvenās taksonomijas pazīmes ir morfoloģiskās (vispārēja ārējā morfoloģija, speciālās struktūras, iekšējā morfoloģija (anatomija), embrioloģija, citoloģija), fizioloģiskās (vielmaiņa, sekrēcija), molekulārās (imunoloģiskā tolerance, distance, elektroforētiskās atšķirības, aminoskābju sekvencēšana, DNS un ribonukleīnskābju (RNS) hibridizācija), uzvedības (pieradināšana un citi etoloģiskās izolācijas mehānismi, citi uzvedības modeļi), ekoloģiskās (apdzīvotie biotopi, paradumi, barības avoti, sezonālas variācijas, parazītisms un saimniekorganismi) un ģeogrāfiskās (vispārīgi bioģeogrāfiskās izplatības modeļi, populāciju simpatriskās-alopatriskās attiecības) pazīmes.

Taksonomijas pirmsākumi meklējami senajās civilizācijās, kas pirmās mēģināja aprakstīt un sakārtot indīgus, medicīniski un lauksaimnieciski nozīmīgus augus. Vienu no pirmajām farmakopejām ir veidojis Ķīnas imperators Šen Nuns (神農, Shen Nung) 3000 gadus p. m. ē. Augu ilustrācijas Ēģiptē atrodamas jau 1500 gadus p. m. ē. Vēlāk veidojās mākslīgā klasifikācijas sistēma, kas balstījās uz dažu morfoloģisku vai veģetatīvu pazīmju klātbūtni vai trūkumu. Pirmo mākslīgo klasifikācijas sistēmu dzīvniekiem izveidoja sengrieķu filozofs Aristotelis (Ἀριστοτέλης). Viņš tos iedalīja divās grupās. Anhaima bija dzīvnieki bez asinīm (bezmugurkaulnieki), un Enhaima bija dzīvnieki ar sarkanām asinīm (mugurkaulnieki). Aristotelis izmantoja tādas pazīmes kā dzīvdzemdēšna, olu dēšana, četras kājas un citas. Sengrieķu filozofs Teofrasts (Θεόφραστος) klasificēja augus pēc veģetatīvajām pazīmēm un iedalīja četrās grupās: lakstaugos, puskrūmos, krūmos un kokos. Vairākus viņa veidotos ģinšu nosaukumus pieņēma K. Linnejs, un tos pazīst arī mūsdienās, piemēram, Narcissus, Cornus. Plīnijs Vecākais (Gaius Plinius Secundus) sarakstīja darbu daudzos sējumos “Dabas vēsture” (Naturalis Historia), kur aprakstīja augus un deva tiem latīniskos nosaukumus. Dzīvo organismu zinātniska klasifikācija sākās 17. gs. Zviedru dabaspētnieks K. Linnejs izveidoja mūsdienu taksonomijas sistēmu. Viņš ieviesa sugas, ģints, dzimtas, kārtas un klases jēdzienus un bināro nomenklatūru. K. Linneja mākslīgā klasifikācijas sistēma balstījās uz dzimumpazīmju kopumu, piemēram, putekšņlapu un drīksnu skaitu. Uzskata, ka ar K. Linneja darbību 18. gs. 50. gados sāka izmantot mūsdienām atbilstošos (derīgos, likumīgos) organismu nosaukumus. Nosaukumus, kas tika veidoti pirms K. Linneja, uzskatīja un uzskata par nederīgiem. Terminu “taksonomija” 1813. gadā savā darbā “Botānikas pamatteorija” (Théorie Élémentaire de la Botanique) izvirzīja šveiciešu botāniķis Augustīns Pirams de Kandols (Augustin Pyrame de Candolle). Ilgu laiku šo vārdu lietoja kā sinonīmu terminam “sistemātika”. Mākslīgajai klasifikācijas sistēmai bija būtiski trūkumi, jo tā neņēma vērā organismu savstarpējās filoģenētiskās attiecības un klasificēšanai izmantoja ierobežotu morfoloģisko pazīmju skaitu. Dabisko klasifikācijas sistēmu aizsāka angļu dabaszinātnieks Džons Rejs (John Ray) 17. gs. Viņš izveidoja augu klasifikācijas sistēmu. Dž. Rejs augus iedalīja viendīgļlapjos un divdīgļlapjos. Šo dalījumu izmanto arī mūsdienās. Čārlza Darvina (Charles Darwin) darbs “Sugu izcelšanās” (On the Origin of Species, 1859) 19. gs. vidū lika pamatus klasifikācijai, kas pamatota organismu evolucionārajās attiecībās. Žans Batists Lamarks (Jean-Baptiste Lamarck) 18. gs. beigās izveidoja evolūcijas teoriju. 19. gs. britu ornitologs Hjū Edvīns Striklends (Hugh Edwin Strickland) lika pamatus zooloģijas nomenklatūras kodam, vācu botāniķis Oto Kunce (Otto Kuntze) – botānikas nomenklatūras kodam. Vācu biologi Ernsts Hekels (Ernst Haeckel) un Augusts Vilhelms Eihlers (August Wilhelm Eichler) sāka veidot dzīvo organismu evolucionāros kokus. Angļu botāniķis Viljams Bērtrams Turils (William Bertram Turrill) 20. gs. vidū ieviesa terminu “alfa taksonomija”. Viņš šajā terminā neiekļāva ekoloģiju, fizioloģiju, ģenētiku un citoloģiju. Vēlāk zinātnieki alfa taksonomijā sāka izmantot skaitļošanas, laboratorijas un citas metodes. Beta taksonomiju kā par sugām augstāku taksonu klasifikācijas metodi 1968. gadā definēja Ernsts Mairs (Ernst Mayr).

Mūsdienu taksonomijā izmanto kladistisko klasifikāciju, kas balstās uz evolucionārās sistemātikas principiem. Tajā uzmanība ir vērsta uz sugu evolūciju, nevis sugu savstarpējo līdzību. Kladogrammās attēlo grupu savstarpējās evolucionārās attiecības. Divi zoologi – Kevins de Keiross (Kevin de Queiroz) un Žaks Gotjē (Jacques Gauthier) – 20. gs. 90. gados lika teorētiskus pamatus jaunam nomenklatūras kodam visiem dzīvajiem organismiem. Starptautiskais Filoģenētiskās nomenklatūras kods (PhyloCode) ir likumu, principu un ieteikumu kopums, kas regulē filoģenētisko nomenklatūru. Pašreiz šis kods ir izstrādes stadijā. Mūsdienu taksonomijā izšķir astoņus galvenos hierarhijas līmeņus: suga, ģints, dzimta, kārta, klase, tips, valsts, impērija.

Mūsdienu taksonomijas galvenās problēmas ir tādas, ka klasifikācija bieži balstās uz subjektīvu morfoloģisko un ģenētisko datu interpretāciju, kas rada nesaskaņas starp zinātniekiem. Daļa grupu ir polifilētiskas vai parafilētiskas, tātad tajās nav iekļauti visi kopīgā senča pēcteči, kas sarežģī izpratni par evolucionārajām attiecībām. Ar molekulārajām metodēm joprojām var nepareizi klasificēt sugas, ja ģenētiskā atšķirība ir neliela vai notiek hibridizācija. Sugas nav statiskas, tās attīstās, hibridizējas, tāpēc ir neiespējami saglabāt fiksētu klasifikāciju.

Nacionālie dabas vēstures muzeji: Smitsona Nacionālais dabas muzejs (Smithsonian National Museum of Natural History) Amerikas Savienotajās Valstīs, ASV, Dabas vēstures muzejs (Natural History Museum) Londonā, Sanktpēterburgas Zooloģijas muzejs (Санкт-Петербургский Зоологический Музей). Daudzu valstu universitātēs ir nodaļas, kas nodarbojas ar taksonomiju, piemēram, Eiropas Taksonomijas izplatības institūts (European Distributed Institute of Taxonomy). Zinātniskās organizācijas ir, piemēram, Eiropas Taksonomistu konsorcijs (Consortium of European Taxonomic Facilities), Sistemātikas asociācija (The Systematics Association), Sistemātisko biologu biedrība (The Society of Systematic Biologists), Integrētās taksonomijas informācijas sistēma (Integrated Taxonomic Information System). Latvijā nozīmīgākais ir Latvijas Universitātes Bioloģijas institūts; nevalstiskās organizācijas ir Latvijas Entomoloģijas biedrība, Latvijas Botāniķu biedrība un citas.

Daži nozīmīgi žurnāli ir Zootaxa, Phytotaxa, Biotaxa, Alytes, Amurian Zoological Journal, Systematic Zoology, Bionomina, Bulletin of Zoological Nomenclature, Forest Ecology un citi.

Aristotelis klasificēja dzīvos organismus, izdalīja atsevišķi augu un dzīvnieku valsti. Teofrasts izveidoja zināmo augu sugu klasifikāciju. Grieķu ārsts Dioskorīds (Διοσκουρίδης) klasificēja augus pēc to medicīniski nozīmīgajām īpašībām. K. Linnejs izveidoja mūsdienu dzīvo organismu taksonomiju. Amerikāņu mikrobiologs Karls Vouzs (Carl Woese) 1990. gadā izstrādāja dzīvo organismu sistēmu ar impēriju kā augstāko taksonu. Č. Darvins attīstīja evolūcijas teoriju.