Il cane domestico appartiene alla famiglia dei Canidi, un gruppo di carnivori che comprende 36 specie viventi, fra cui ad esempio lupi (Canis lupus, diffusi in tutto l’emisfero boreale sia nella regione Neoartica che Paleartica), sciacalli (Canis aureus e Canis mesomelas, regione Paleartica e Paleotropicale), volpi (vari generi e specie, diffuse in tutte le regioni biogeografiche), coyote (Canis latrans, regione Neoartica), crisocioni (Chrysocyon brachyurus, regione Neotropicale) e cani-procioni (Nyctereutes procyonoides, regione Paleartica). I Canidi sono mammiferi caratterizzati da canini appuntiti, una dentizione adatta ad una dieta onnivora ed uno scheletro con dimensioni idonee ad una locomozione digitigrada. Essi appartengono all’ordine dei carnivori il cui sviluppo ha avuto origine all’inizio dell’era terziaria, nelle nicchie ecologiche abbandonate dei rettili, scomparsi alla fine del secondario.

Evolutivamente si è ritenuto che il cane potesse discendere dal lupo o dallo sciacallo, o da entrambi, che avrebbero dato origine a razze primitive diverse. Da queste sarebbero derivate le molteplici forme odierne. I recenti studi basati sulla genetica e supportati da recenti ritrovamenti paleontologici hanno portato a riconoscere valido il lupo grigio come progenitore del cane domestico. Il lupo grigio è riconosciuto come sottospecie (Canis lupus familiaris).

Il cane è la specie domestica più antica, e la sua presenza a fianco dell’uomo è ben documentata a partire da 14.000 anni fa. Esempi più antichi sono invece molto rari. Questo in parte è dovuto all’intercorrere dell’ultima glaciazione che avvenne tra i 26.000 e 19.000 anni fa, cioè quando le calotte glaciali raggiunsero la loro massima espansione.