La naturaleza monofilética de los helechos ha sido puesta en duda por varios autores debido a los resultados de los primeros análisis filogenéticos moleculares; sin embargo, se ha comprobado que forman un clado hermano de los equisetos con base en la genética plastidial, nuclear y mitocondrial. Tradicionalmente se han agrupado en dos grupos sobre la base de la estructura y desarrollo de los esporangios: maratiales y ofioglosales son llamados en conjunto "helechos eusporangiados" y también los polipódidos llamados "helechos leptosporangiados" "; aunque los análisis filogenéticos determinaron que los eusporangiados son en realidad un grupo parafilético en relación con los leptosporangiados.

Filogenéticamente se puede dividir en dos gruposː Ophioglossidae (ofioglosales y psilotales) y el grupo conocido popularmente como de los "helechos verdaderos" (maratiales y polipódidos) que hoy en día luego de los análisis moleculares de ADN consensuados se determinó que forman un clado (grupo monofilético según la escuela cladista).

Etimología

La palabra castellana helecho, al igual que términos como Filices o Filicopsida, provienen del latín filix o filicis. Un lugar poblado de helechos se llamaba filictum o filectum en latín.

Filogenia

El análisis genético plastidial ha colocado a los héteros como un clado hermano de los equisetos, al igual que el análisis genético nuclear y el análisis genético mitocondrial. La filogenia más actualizada (2013-2014), indica que los helechos vivientes forman un grupo monofilético dentro de Monilophyta del siguiente modo:

Se estima que el clado de los helechos aquí mostrado tiene más de 350 millones de años,3​ pudiéndose observar que presenta los dos subclados siguientesː

Los helechos verdaderos

Usualmente, se denominan helechos verdaderos a las maratiáceas y a los helechos leptosporangiados (Polipodiidae). Son notables las características que los diferencian de los demás helechos, como la típica fronda compuesta usualmente bipinnada y la vernación circinada (primordio foliar enrollado). Presentan frondas fértiles (esporófilos) que contienen los soros (esporangios) situados debajo (al envés) y hay escamas. El tipo de haz vascular de las hojas es anficribal o perifloemático, es decir, el haz es concéntrico y el floema rodea al xilema. El gametofito o prótalo es verde (fotosintético) y está sobre el suelo. La antigüedad de este clado se calcula en más de 300 millones de años

Las maratiáceas y a los helechos leptosporangiados, a pesar de sus evidentes similitudes, no han sido considerados un grupo formal y los helechos verdaderos así descritos no han poseído un nombre científico o taxón, salvo en ocasiones en que se han denominado Pteridophyta9​ o Filicophyta (separado de Ophioglossophyta). Esto se debe a dos razonesː En primer lugar, las clasificaciones históricas le dieron valor taxonómico al desarrollo del esporangio (leptosporangio y eusporangio), por lo que se estableció así una relación entre maratiales y ofioglosales. En segundo lugar, los análisis filogenéticos moleculares han sido contradictorios, obteniéndose diversos resultados, en donde los equisetos aparecían a veces relacionados con Marattiales y/o Polypodiidae o con Ophioglossidae, lo que provocó que el taxón Filicopsida dejara de usarse en los últimos sistemas taxonómicos. Sin embargo, los análisis más completos y recientes que se basan en la genética plastidial, nuclear y mitocondrial han respaldado la unidad de los helechos, por lo que es probable que en el futuro se le asigne un taxón (probablemente clase o subclase) al clado de los helechos y al subclado de los helechos verdaderos.