Kemikli balıklar, iskeletleri kemik yapıda ve dentin kökenli elemanlar bulunan balıkları içeren bir omurgalı üst sınıfıdır. Vücutları çeşitli şekillerde olabilir. Vücutları üzerindeki pullar sikloid, ktenoid veya ganoid tiptedir. Kuyruk yüzgeçleri genellikle homoserk yapıdadır, ancak çeşitli gruplarda farklılık gösterebilir. Yine farklı gruplarda, diğer yüzgeçlerde görülen yapısal değişiklikler, sistematik açıdan önem taşır.
Kemikli balıkların evrim tarihi çok eskilere dayanmaktadır. Kemikli balıklar, omurgalıların en ilkel grubu olarak kabul edilirler. Kemikli balıkların fosilleri Kambriyen dönemine kadar uzanmaktadır. Kemikli balıkların en eski fosilleri olan Haikouichthys ve Myllokunmingia, yaklaşık 530 milyon yıl önce yaşamıştır. Kemikli balıkların en çok çeşitlendiği dönem ise Silüryen dönemidir. Bu dönemde zırhlı balıklar olarak adlandırılan Ostracodermi grubu ortaya çıkmıştır. Zırhlı balıklar, vücutlarını korumak için kemiksi plakalarla kaplı olan çenesiz balıklardır. Zırhlı balıkların soyu ise Devoniyen döneminde tükenmiştir.
Kemikli balıkların günümüzde yaşayan temsilcileri ise iki sınıfa ayrılır: Sarcopterygii (Et yüzgeçliler) ve Actinopterygii (Işınsal yüzgeçliler). Et yüzgeçliler, yüzgeçlerinde kas ve kemik bulunan ve akciğerleri olan bir balık sınıfıdır. Et yüzgeçlilerin günümüzde yaşayan üç alt sınıfı vardır: Tetrapodomorpha (Dört ayaklıların ataları), Coelacanthimorpha (Mavi balık) ve Dipnoi (Akciğerli balıklar). Işınsal yüzgeçliler ise yüzgeçlerinde ışın şeklinde kemikler bulunan ve yüzme keseleri olan bir balık sınıfıdır. Işınsal yüzgeçlilerin günümüzde yaşayan iki alt sınıfı vardır: Chondrostei (Kıkırdaklı ışınsal yüzgeçliler) ve Neopterygii (Yeni ışınsal yüzgeçliler).
Kemikli balıklar hem evrim hem de ekoloji açısından önemli bir canlı grubudur. Kemikli balıklar, omurgalıların kökenini aydınlatmakta ve omurgalıların evrimindeki önemli aşamaları göstermektedir. Kemikli balıklar, ayrıca sucul ekosistemlerde besin zincirinin bir parçasını oluşturmakta ve diğer canlılarla etkileşim içinde bulunmaktadır.
