Traditionnellement les espèces de Procellariidae sont incluses dans l'ordre des Procellariiformes. Dans la taxinomie Sibley-Ahlquist (1990, 1993), fondée sur les techniques d'hybridation de l'ADN, cette famille est classée dans celle plus vaste des Ciconiiformes et elle inclut, ou pas selon les auteurs, les autres familles des Procellariiformes réduites alors au rang de sous-familles.
De nos jours, les Procellariidae ont retrouvé leur placement traditionnel.
Toutes ces espèces se caractérisent par des narines tubulaires au-dessus du bec, sont très hauturières, et exploitent une grande variété de ressources alimentaires sur tous les océans du globe, avec une plus grande diversité dans l'hémisphère sud.
Ils se nourrissent de poissons, de calmars, de plancton et des déchets de la pêche. Toutes les espèces se déplacent sur de longues distances.
Les procellariidés se reproduisent en colonies et reviennent tous les ans pondre sur la même île, les couples sont généralement fidèles pour la vie. Chez toutes les espèces, la femelle pond un seul œuf par saison, la durée d'incubation et d'élevage est très longue comparée aux autres familles d'oiseaux.
Certaines espèces ont des populations de plusieurs millions de couples reproducteurs alors que d'autres n'ont que 200 individus. Des espèces comme le fulmar ou les puffins ont été exploitées pendant des siècles pour leur huile, leur chair ou pour servir d'appâts. Les espèces ayant une aire de reproduction réduite à quelques îles sont menacées par l'introduction de prédateurs qui détruisent adultes et poussins. Toutes les espèces sont également menacées par la pêche à la palangre.
Les fulmars comprennent les plus grands membres de la famille: les pétrels géants et de Hall, les deux espèces de fulmars, le pétrel des neiges, le pétrel antarctique et le damier du Cap. Toutes ces espèces très différentes en taille et en comportement sont liées entre elles par leur long tube nasal. En outre, le pétrel fulmar (Fulmarus glacialis), de la taille d'un goéland et arborant un ventre blanc comme ce dernier, se nourrit de mollusques, de poissons, de crustacés et de charognes ou déchets trouvés en mer. Il niche sur les rebords rocheux surplombant la mer et nourrit son petit (un seul) à même son bec.
La classification de Sibley et Monroe, autrefois prépondérante, basée sur des tests d'hybridation de l'ADN, a rapproché les ordres d'oiseaux de proie et les ordres d'oiseaux marins, dans un ordre des Ciconiiformes (sensu lato) largement étendu. La famille lorsqu'elle est classée dans celle plus vaste des Ciconiiformes, inclut les autres familles des Procellariiformes ou Procellariidea (stricto sensu) réduites au rang de sous-famille. Elles comportaient donc
Les Procellariinae, c'est-à-dire les Procellariidae stricto sensu
Selon les études de Sibley et Ahlquist par la méthode de l'hybridation de l'ADN, la séparation des quatre familles qui étaient incluses dans les Procellariiformes date d'environ 30 Ma.
Un fossile très incomplet, baptisé du genre Tytthostonyx, a été découvert dans des roches datant la fin du Crétacé, c'est-à-dire de la période de la grande extinction des dinosaures, et attribué d'une façon incertaine à cet ordre[1].
D'après la classification de référence (version 14.1, 2024)[4] de l'Union internationale des ornithologues, il y a 100 espèces d'Procellariidae réparties en 16 genres.
Dyke, G. & Van Tuinen, M., «The evolutionary radiation of modern birds (Neornithes): reconciling molecules, morphology, and the fossil record», Zoological Journal of the Linnean Society, vol.141, n°2 (2004), p.153-177.DOI10.1111/j.1096-3642.2004.00118.x.
A. Estandía, R.T. Chesser, H.F. James, M.A. Levy, J. Ferrer Obiol, V. Bretagnolle, J. González-Solís et A.J. Welch, «Substitution rate variation in a robust Procellariiform seabird phylogeny is not solely explained by body mass, flight efficiency, population size or life history traits», bioRxiv, , p.2021.07.27.453752 (DOI10.1101/2021.07.27.453752, S2CID236502443, lire en ligne, consulté le )
