เป็นวงศ์ของกิ้งก่าที่มีรยางค์ขาและมีลักษณะจำเพาะคือ ลำตัวแบนข้างมาก หางมีกล้ามเนื้อเจริญและใช้ยึดพันกิ่งไม้ได้ บนหัวและด้านหลังของคอมีสันเจริญขึ้นมาปกคลุม นิ้วเท้าแยกจากกันเป็นสองกลุ่ม คือ 2 นิ้วกับ 3 นิ้ว และอยู่ตรงกันข้ามกัน โดยนิ้วเท้าของขาหน้าเป็นกลุ่มของนิ้วที่ 1, 2 และ 3 และกลุ่มของนิ้วที่ 4 และ 5 ส่วนนิ้วเท้าของขาหลังเป็นกลุ่มของนิ้วที่ 1 และ 2 และกลุ่มของนิ้วที่ 3, 4 และ 5 ซึ่งเป็นการปรับปรุงเพื่ออาศัยบนต้นไม้โดยใช้ยึดติดกับกิ่งไม้

 

  นอกจากนี้แล้วยังสามารถยืดลิ้นออกจากปากได้ยาวมาก เนื่องจากกระดูกการปรับปรุงโครงสร้างของกระดูกฮัยออยด์ ตามีลักษณะโปนขึ้นมาทางด้านบนของหัวและแต่ละข้างเคลื่อนไหวเป็นอิสระจากกัน สามารถใช้ดวงตาเพียงข้างเดียวคำนวณระยะทางได้ถูกต้องแม่นยำ ซึ่งต่างจากสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นอื่นที่ต้องใช้ตาทั้งสองข้างถึงจะคำนวณระยะทางได้ แต่ทว่ากิ้งก่าคาเมเลี่ยนไม่สามารถที่จะมองเห็นภาพในตำแหน่งหลังหัวได้