Taxonomie is een vakgebied in de biologie dat zich bezighoudt met het vinden, onderscheiden en beschrijven, benoemen en indelen van alle levende organismen op basis van gemeenschappelijke kenmerken.
Organismen kunnen worden ingedeeld in taxa (hiërarchisch geordende verwantschapsgroepen) en deze groepen krijgen een taxonomische rang. De taxonomische hiërarchie ontstaat door het samenvoegen van groepen van een bepaalde rang, die dan tezamen een hogere rang vormen. Voorbeeld: soorten worden steeds in een geslacht geplaats, geslachten kunnen weer (op grond van hun verwantschap) worden samengevoegd in een familie.
De belangrijkste rangen die in de moderne biologie gebruikt worden, zijn domein, rijk, stam (ook wel fylum), klasse, orde, familie, geslacht en soort. De Zweedse natuuronderzoeker Carl Linnaeus wordt beschouwd als de grondlegger van biologische taxonomie. Hij ontwikkelde een systeem waarin soorten geclassificeerd werden op basis van gedeelde kenmerken, en bracht de in zwang zijnde lange beschrijvende namen terug tot twee woorden: de binominale nomenclatuur.
In de moderne taxonomie gebeurt de indeling van de soorten vaak op basis van evolutionaire verwantschap, waarbij gebruikgemaakt wordt van de cladistiek. Dankzij verbeterde beeldvorming en moleculaire technieken is het mogelijk geworden evolutionaire relaties van zowel levende als uitgestorven soorten preciezer vast te stellen. Groepen organismen kunnen gecatalogiseerd, gedocumenteerd en vindbaar gemaakt worden in taxonomische databases. Een vakgebied waarvan taxonomie een onderdeel is, is de (bio)systematiek, hoewel de termen veelal door elkaar heen worden gebruikt. Systematiek zoekt ook naar de verklaring van de biodiversiteit en de verspreiding van de taxa op aarde.