Serangga adalah kelompok hewan yang paling beragam yang ada. Dengan lebih dari satu juta spesies yang dijelaskan, dan perkiraan jumlah spesies total berkisar hingga 30 juta, serangga membentuk antara setengah dan 90% dari semua keanekaragaman hayati hewani. Ini lebih mengesankan karena serangga bahkan bukan filum hewan, mereka hanya kelas dalam filum Arthropoda. Fosil serangga tertua yang diketahui adalah Rhyniognatha hirsti dari Devonian, berusia sekitar 396 juta tahun. Sejak itu, serangga telah berkembang biak, terutama sejak munculnya tanaman berbunga sekitar 125 juta tahun yang lalu.
Kelompok serangga yang paling primitif adalah ordo Archaeognatha (berbulu loncat), yang hanya memiliki sekitar 300 spesies. Bersama dengan ordo Thysanura (silverfish), kedua ordo ini adalah satu-satunya dua ordo dalam kelas Insecta yang tidak bersayap. Hewan tak bersayap lainnya yang sebelumnya diklasifikasikan sebagai serangga, seperti springtail, proturan, dan dipluran sekarang dianggap garis keturunan basal selain Insecta, dan malah ditempatkan di kelas mereka sendiri, Entognatha. Dahulu, semua hewan tak bersayap ini disebut Apterygota, yang berarti ”tanpa sayap”.
Semua serangga lain memiliki sayap, menjadi bagian dari subkelas Pterygota. Dulu, Pterygota dibagi menjadi infraclasses Palaeoptera, atau “sayap lama” dan Neoptera, atau “sayap baru”, tetapi sekarang diduga kategori ini parafiletik. Itu berarti bahwa anggota infraclass mungkin bukan keturunan eksklusif dari nenek moyang yang sama, dan karenanya bukan clade yang sebenarnya. Namun, kategorisasi mungkin berguna sebagai referensi untuk tipe tubuh. Palaeoptera terdiri dari serangga yang tidak memiliki kemampuan untuk melipat sayap mereka kembali di atas perut mereka, sedangkan Neopterans bisa. Catatan fosil untuk Palaeoptera sangat luas, tetapi saat ini kelompok tersebut hanya mencakup dua ordo yang masih hidup: lalat capung dan capung. Sebagian besar serangga lainnya adalah Neopteran.
Neoptera adalah kelompok besar, berisi 32 ordo, lima di antaranya punah. Ordo ini sementara ditempatkan di tujuh superorder berdasarkan karakteristik fisiologis dan dugaan nenek moyang yang sama. Anggota Neoptera termasuk pemintal jaring, serangga malaikat, earwigs, belalang, serangga tongkat, perayap es, gladiator, kecoak, rayap, mantids, kutu buku, kutu kulit, thrips, kutu, serangga sejati, semut, lebah, tawon, kumbang, bengkok- parasit bersayap, snakeflies, alderflies, serangga berurat jaring, scorpionflies, kutu, kutu salju, lalat, caddisflies, kupu-kupu, dan ngengat.