As orquídeas, com algumas exceções, distinguem-se dentre as Monocotiledóneas por apresentarem grande redução no número de estames, ou androceu, estes em regra fundidos ao gineceu formando a coluna; apresentarem pólen agregado em polínias compactas; diferenciarem o formato, tamanho e ou cor de uma das pétalas, conhecida como labelo; desenvolverem sementes extremamente pequenas sem endosperma; e pelo complexo sistema de polinização empregado por suas flores, que atraem insetos para uma pseudocópula. Quase sempre são plantas verdes que realizam fotossíntese.
As orquídeas são perenes ou anuais e podem ser terrestres, epífitas, rupícolas, trepadeiras, saprófitas e mesmo subterrâneas. Suas folhas são alternadas, raramente opostas. Normalmente na base apresentam bainhas com veias paralelas. Frequentemente apresentam estruturas de reservas nutritivas, sejam raízes espessadas, tubérculos ou seja o caule modificado em pseudobulbos. As flores são zigomórficas e bissexuadas, raramente unissexuadas. O perianto apresenta seis tépalas em duas camadas. A externa é formada por três sépalas que algumas vezes apresentam-se concrescidas. Da camada interna, duas costumam ser algo semelhantes às sépalas e são chamadas pétalas a outra modificada em labelo como vimos acima.
A família das orquídeas, como praticamente todos os outros seres vivos, está subdividida em diversos grupos progressivamente menores e afins, os principais pela ordem são: subfamília, tribo, subtribo, gênero e espécie. Entretanto em alguns casos nem todas essas subdivisões são necessárias, e em outros há mais divisões tais como a divisão de subgêneros em seções, subseções, séries e subséries ou alliances, e de espécies em subespécies, formas e variedades. A filogenia moderna tem necessidade de mais divisões para refletir todas as alterações evolutivas dos grupos, no entanto muitas destas ainda não estão bem estabelecidas e acabam por ficar evidentes apenas quando os cladogramas são consultados.
História thumb|226px|left|Campylocentrum grisebachii Uma das menores orquídeas do Brasil.
Em 1753, Lineu lançou sua segunda edição de Species Plantarum, onde havia oito gêneros de orquídeas, que entretanto não se constituíam em uma família à parte. Todas as espécies epífitas pertenciam ao gênero Epidendrum.
Em 1789, Antoine Laurent de Jussieu publicou seu Genera Plantarum, onde dividiu os vegetais em três grupos: Acotiledôneas, Monocotiledôneas e Dicotiledôneas. Criou a família Orchideae.
Por volta de 1800, Olof Peter Swartz, primeiro botânico especializado em orquídeas, dividiu-as em monandras e diandras.
John Lindley, considerado o pai da classificação moderna de orquídeas, descreveu cerca de duas mil espécies, publicadas em Genera and Species of Orchidaceous Plants, entre 1830 e 1840. Além disso dividiu os grupos de monandras e diandras em sete tribos.
Em 1858, Heinrich Gustav Reichenbach publicou nova classificação das orquídeas em Xenia Orchidaceae, entretanto a mesma nunca chegou a ser adotada pelos botânicos.
Em 1926, Friedrich Richard Rudolf Schlechter elaborou uma reclassificação geral dividindo a família das orquídeas em duas subfamílias, Cypripedioideae e Orchidoideae, além de separar as Apostasioideae das orquídeas. Esta classificação foi muito utilizada e ainda hoje é possível encontrar algumas referências a ela.
Um dos sistemas mais modernos, ainda amplamente utilizado, é o de Robert Louis Dressler, originalmente publicado em 1982, revisado em 1994, entretanto o mesmo já não atende as necessidades de classificação reveladas pelos exames de DNA das plantas, que trazem muitas surpresas.
Em 1995 Dariusz Szlachetko publicou uma nova proposta de divisão onde excluiu de Orchidacea oas Famílias Apostasiacea e Cypripediacea, dividindo então Orchidacea em oito subfamílias, privilegiando grupos morfológicos homogêneos.
Desde a década de 60 discutia-se a conveniência de classificar as espécies segundo suas características evolucionárias, ou seja, filogenéticas, no entanto as pesquisas neste sentido sempre avançaram lentamente. A discussão era acirrada. Com a vulgarização das análises de DNA nos últimos anos, esse modelo recebeu enorme impulso e hoje parece ser bastante aceito, ou pelo menos considerado uma ferramenta adicional à observação de sua morfologia.
Entre 1999 e 2008, Alec M. Pridgeon, Cribb, Mark Wayne Chase e Rasmussen lançaram os quatro primeiros volumes do Genera Orchidacearum, coleção que, quando completa, pretende constituir-se em nova proposta de classificação para a família das orquídeas. Quase que exclusivamente baseada em critérios filogenéticos, algumas vezes em detrimento dos caracteres morfológicos, que servem mais para embasar suas conclusões, e em alguns casos são adaptados a ela, a coleção é extremamente útil pois lança uma nova luz sobre a classificação de Orchidaceae. Além dos autores citados, este trabalho, pela sua própria amplitude, conta ainda com dezenas de outros autores que tratam de tribos e subtribos sobre as quais são especialistas.
A Família Orchidaceae thumb|226px|Ilustração de J.G.Beer mostrando diversos tipos de sementes de orquídeas, publicada em 1863, em Beitrage zur morphologie und biologie der familie der orchideen. Vienna, Austria: Druck und Verlag von Carl Gerold's Sohn. A seguir apresentamos breve resumo da classificação da família das orquídeas conforme publicada na série Genera Orchidacearum para as primeiras quatro subfamílias das orquídeas, e quanto à última e mais interessante, Epidendroidae, valemo-nos em parte da mais recente classificação de Dressler, alterada por textos avulsos recentes que tratam da filogenia de alguns grupos de gêneros bem como e em parte do quarto volume da série citada.
Cladograma mostrando a relação evolucionária das subfamílias de orquídeas:
A família Orchidacea divide-se em cinco subfamílias:
Apostasioideae Reichenbach Plantas com pólen pastoso ou farinoso, que geralmente não formam polínias, com duas ou três anteras férteis linear-lanceoladas, folhas de bases embainhadas, estaminóde alongado e labelo similar às pétalas.
Cypripedioideae Lindley Plantas com pólen pastoso ou farinhento, que geralmente não formam polínias, com duas anteras férteis oblongas ou ovais, folhas de bases embainhadas, estaminóde em formato de escudo e labelo geralmente saquiforme.
Vanilloideae Szlachetko Plantas com pólen pastoso ou farinhento, que geralmente não formam polínias, com uma antera fértil incumbente e folhas sem bases embainhadas.
Orchidoideae Plantas com pólen coeso formando polínias, uma antera fértil ereta ou tombada para trás e folhas enroladas claramente plicadas, raízes frequentemente carnosas.
Epidendroideae Lindley Plantas com pólen coeso formando polínias, com antera incumbente, ou tombada para trás, mas então com folhas claramente plicadas e raízes raramente carnosas.
Curiosidades taxonômicas brasileiras thumb|226px|right|Epidendrum anceps, uma das primeiras orquídeas a serem descritas.A primeira orquídea brasileira a ser descrita, o Epidendrum vanilla, hoje Vanilla mexicana o foi em 1753 por Carl von Linné, depois foram descritas três ao mesmo tempo, em 1759: Epidendrum caudatum (hoje Brassia caudata), Epidendrum ciliare e Epidendrum punctatum (hoje Cyrtopodium punctatum).
Em seguida vieram doze descrições de Nikolaus Joseph von Jacquin em 1760 e uma em 1763, destas, quatro ainda conservam o nome original usado por Jacquin e são as orquideas brasileiras mais antigas cuja propostas de mudanças de nomes nunca vingaram. São elas o Epidendrum nocturnum, E. ramosum, E. rigidum e E. anceps. Nesta época só havia oito gêneros de orquídeas e todas as orquídeas epífitas eram descritas como Epidendrum.
A primeira orquídea brasileira a ser descrita, cujo nome hoje é considerado um sinônimo de outra já descrita anteriormente, o foi em 1760 quando Jacquin publicou na mesma obra o Epidendrum cebolleta e também o Dendrobium cebolleta (Cohniella cebolleta), no entanto como ele mesmo atentou para este fato, talvez devêssemos então considerar o primeiro sinônimo validamente publicado o Epidendrum juncifolium de 1763, outro nome da Cohniella cebolleta então descrito por Linné que, como vimos, havia sido descrito por ele mesmo três anos antes com outro nome.
O primeiro caso de descrição inválida para espécies brasileiras ocorreu em 1788 quando Olof Peter Swartz descreveu o Epidendrum umbellatum (hoje Epidendrum umbelliferum) pois este nome já havia sido utilizado dois anos antes por Georg Forster. Por coincidência, em 1831, o mesmo nome foi utilizado novamente, desta vez pelo Frei José Mariano da Conceição Velloso para a planta hoje conhecida como Malaxis excavata. Mas a descrição de Swartz neste caso deu-se com uma planta coletada no exterior. O primeiro caso com espécie coletada no Brasil aconteceu em 1822 quando Conrad Loddiges descreveu a Gomesa planifolia utilizando o nome Gomesa recurva, já utilizado em 1815 por Robert Brown.
thumb|226px|right|Zygopetallum pedicellatum, a primeira orquídea exclusivamente brasileira a ser descrita.Até 1799, 86 nomes de espécies de orquídeas que existem no Brasil haviam sido publicados, mas na realidade nenhuma delas foi de fato descrita para o Brasil, todas eram espécies provenientes de coletas em outros países da América mas que futuramente foram encontradas também aqui. Dentre estas 86 descrições, 16 são hoje consideradas sinônimos.
Em 1799 Swarts, descreveu a primeira orquídea existente exclusivamente no Brasil o Cymbidium pedicellatum (Zygopetalum pedicellatum), que então podemos considerar de fato a primeira orquídea brasileira a ser validamente descrita. Naturalmente, muitas plantas brasileiras já se encontravam em herbários no exterior, Guido Pabst aponta o fato de haver encontrado um Trigonidium brasileiro cuja coleta data de 1634, em um herbário da Dinamarca, porém essa planta só viria a ser descrita por John Lindley em 1838.
As publicações brasileiras mais importantes thumb|226px|right|Pabstia jugosa, cujo gênero é nomeado pelo estudioso de orquídeas do Brasil Guido Pabst.O Flora Fluminensis – Durante o século XVIII não há registros de botânicos brasileiros trabalhando com orquídeas. O fato é que devemos lembrar que o Brasil era uma colônia de Portugal até 1822. Antes de 1808, quando a Família Real mudou-se para o Brasil, todo tipo de indústria era proibido aqui. Não havia universidades e a publicação de material impresso era terminantemente proibida, e mesmo que não o fosse, a alfabetização era para poucos. Com a coroação de Dom Pedro II, as condições necessárias para o estudo de nossa flora se fizeram presentes.
O Frei José Mariano da Conceição Velloso (1741-1811), considerado o “Pai da Botânica Brasileira”, foi um autodidata. De 1779 a 1787 percorreu a Capitania do Rio de Janeiro procurando fazer um levantamento de todas as espécies de plantas existentes. Era acompanhado por seu escrevente, Frei Anastácio de Santa Inêz, e pelo ilustrador Frei Francisco Solano. O resultado destas expedições foi terminado em 1790. Durante onze anos Frei Vellozo tentou, sem sucesso publicar sua obra. Após seu falecimento os manuscrito originais estiveram perdidos por muitos anos até serem encontrados nos arquivos da Biblioteca Nacional em 1825. A impressão das estampas levou mais de 4 anos para serem completadas. Finalmente o trabalho foi distribuído 35 anos após sua conclusão, com o nome de Flora Fluminensis. Durante estes anos muitos outros botânicos encontraram e publicaram grande parte das espécies originalmente descobertas por Vellozo.
Trata-se de obra monumental de enorme valor científico e histórico, a primeira publicação de um brasileiro especificamente sobre a flora do Brasil. Ele descreve 1.640 espécies brasileiras distribuídas por 309 gêneros. E assim é que em 1831 o Frei Vellozo tornou-se o primeiro brasileiro a descrever espécies de orquídeas. Publicou 62 espécies no Flora Fluminensis. Antes de Frei Velozzo, outras 245 espécies brasileiras já haviam sido publicadas.