Большинство видов имеют длину тела 30 см, наиболее крупные достигают 50—60 см, самые мелкие — 3—5 см. Голова шлемообразная, с заметно приподнятой затылочной областью. Часто украшена более или менее выпуклыми гребнями, буграми или вытянутыми, заострёнными рогами. В большинстве случаев все эти образования развиты у самцов, а у самок носят зачаточные формы.
Ноги длинные, своеобразно приспособленные к лазанью. Пальцы срастаются в две противополагающиеся друг другу группы по 2 и 3 и имеют вид «клешней», которые могут плотно обхватывать ветви дерева. Хвост толстый у основания, постепенно сужается к концу, может спирально закручиваться вниз и обвиваться вокруг ветвей.
Большую часть своей жизни хамелеоны проводят на деревьях. Именно цвет листвы, коры и другой древесной "обстановки" наиболее близок к естественному окрасу кожи хамелеонов. Это может быть (в зависимости от вида) зеленый, бежевый, светло-коричневый.
Питаются хамелеоны насекомыми а также другими мелкими беспозвоночными. Крупные виды могут поедать мелких птиц и ящериц.
Размножение проходит спокойно, в обычных условиях. Большинство хамелеонов яйцекладущие. Яйца они зарывают в землю или песок. В кладке бывает до 35 яиц. Некоторые яйцеживородящие. У них бывает до 14 детёнышей. Инкубационный период длится 9 месяцев.