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Existem mais de 350 espécies classificadas de beija-flores, a maioria vivendo nas regiões sul da América do Norte, Central e Sul. Classificação científica para organismos vivos é dividida em sete divisões: reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie. Este sistema de classificação animal foi desenvolvido pelo cientista sueco Carl von Linne (ou Lineu), em 1758. Seu sistema de classificação científica ainda é usado hoje.
Todos os organismos vivos conhecidos são classificados como pertencentes a um de cinco reinos taxonômicos. Beija-flores e todos os outros animais pertencem ao reino Animalia.
Beija-flores são cordados, animais no filo Chordata. Cordados têm, em pelo menos um estágio de desenvolvimento, um tubo nervoso dorsal ou notocorda, e fendas branquiais faríngeas. Peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos são todos membros do filo Chordata.
Todas as aves pertencem à classe Aves, que evoluíram de répteis. Características comuns de Aves incluem ter penas, bico e reproduzir através de ovos grandes, com gema e casca dura. A maioria das Aves conhecidas tem capacidade de voar.
Beija-flores e andorinhões pertencem à ordem Apodiformes. Apodiformes têm pernas finas e raramente pousam. Possuem ossos do ombro grossos e esternos longos e poderosos, úteis para movimento rápido das asas e capacidade de pairar no ar.
A família Trochilidae inclui duas subfamílias, Phaethornithinae — beija-flores-eremitas — e Trochilinae — beija-flores-comuns.
Existem mais de 100 gêneros (plural de gênero) de beija-flores. Alguns gêneros têm apenas uma espécie. Outros incluem mais de 10.
As espécies de beija-flores mais comumente vistas nos Estados Unidos são o beija-flor-de-garganta-rubi "Archilochus colubris", beija-flor-de-queixo-preto "Archilochus alexandri", beija-flor-ruivo "Selasphorus rufus" e beija-flor-de-anna "Calypte anna".