所有的食肉恐龙，不论大小，都是蜥臀目兽脚亚目的成员。
美国古生物学者奥塞内尔・査尔斯・马什创造了"兽脚亚目"这个词来区分肉食性恐龙与各种各样的植食性恐龙。马什解释称"野兽"这个词指的不是任何的兽类，而是"食肉兽"。
恐龙名字词根的研究专家本・卡斯勒也对这一事实进行了解释。卡斯勒称：马什用这个暗指"食肉兽"的名字是为了突出肉食性恐龙的一个标志性特征，与现代食肉鸟类相似的三爪形足。有一些科学家认为现生的鸟类是这一家族的恐龙的后代。
兽脚亚目恐龙的分科
随着近几年对兽脚亚目的多样性及形状特征的了解不断加深，兽脚亚目的科学分类方法也在不断更新。在20世纪80年代以前，兽脚亚目的传统分类方法主要是基于体型的大小将其分为两类：
一类是像腔骨龙和嗜鸟龙这样体型较小、重量较轻的虚骨龙。它们是食肉动物，其体型在中生代漫长的岁月中只稍稍变大了一点。
虚骨龙
另一种是像异龙及暴龙这样庞大的肉食龙。它们的重量可达数吨长度可达12米。
暴龙
过去的20年里，出土的恐龙化石数量激增，兽脚亚目多了许多新的成员，也让我们有了更多已知类型的兽脚亚目化石样本。更多的化石意味着我们对每种兽脚亚目恐龙独有的性状有了更多的了解。古生物学者通过秩序分析，设计出了各自界定兽脚亚目进化关系的方法。
虽然对于某些恐龙的分类这些方案之间会存在巨大分歧，但在食肉恐龙的高级进化支问题上，古生物学者们形成了很多一致的看法。
已知的所有恐龙分类群中，大约40％都属于兽脚亚目，这一进化支上最基础的成员是地球上出现的第一批恐龙。无羽毛兽脚亚目恐龙也是最后消失的一种恐龙，它们是整个恐龙时代的胜利者。它们消失后活下来的是长有羽毛的兽脚亚目恐龙—鸟类。
在地球的每一块大陆上都发现了兽脚亚目恐龙的遗骸。兽脚亚目恐龙大小不一，小到与鸡大小相仿的秀颌龙，大到庞大的暴龙、南方巨兽龙等巨兽，介于者之间还有许多各种各样最常见的双足肉食性恐龙。兽脚亚目有着共同的解剖学特征，其中的许多特征都关乎他们生存背后的推动力:发现、攻击、食用其他动物有关。
有关兽脚亚目的掠夺性生活习性的线索都是在其颅骨中找到的。兽脚亚目的头骨轻，骨头的连接有些松散，这种结构能让其灵活地吸收咬食猎物和制服扭动的猎物给身体带来的震动。
它们的颚部构造更为结实，尤其是下颚，由包括支撑牙齿的齿骨在内的几块骨头构成。基础蜥臀目中的埃雷拉龙的颚部的一个原始特征是下颌内有一个可以让下巴来回滑动的关节，能让埃雷拉龙咬紧牙齿。包括异龙在内的许多后来出现的兽脚亚目下颚都有类似的滑动关节。
兽脚亚目的头骨形状各异，大小不一，这是为了适应食用某种猎物而形成的。颚部咬合力强，脑袋硕大，是以其他大型动物为食的恐龙所常见的特征。而可能以昆虫和其他小型动物为食的捕食者，颅骨偏小，与鸟类的头很像。兽脚亚目的颅骨上有能减轻颅骨重量的大颗孔，眼眶也很大。这些都表明兽脚亚目的视力超群，便于寻找、追踪猎物。
敏锐的视力事实上是捕食者自然形成的一种适应，一些兽脚亚目的眼睛格外大。草食性恐龙头的两侧长着一对小眼睛，使其能在捕食者出没时一眼便看清周围的动向，而伤齿龙等兽脚亚目的双目是像人类的一样正视前方的，视觉可以重叠，有立体感。双目聚焦于猎物的能力极大地提高了捕食者追捕速度敏捷、善于躲闪猎物的能力。
大多数兽脚亚目都长着满口尖利如刀锋的锯齿状牙齿。最大的霸王龙牙齿坚固，大小如香蕉，能咬碎骨头。这样的牙齿是高度演化的兽脚亚目恐龙牙齿构造的极限。对双臂很短的霸王龙来说，头部和颚部成了它们与猎物搏斗的主要工具。超大号的头、坚固的牙齿、强健的脖子以及特殊的颚部构造都表明霸王龙可能是以伏击的方式，双颚分开扑向猜物的。
大多数其他兽脚亚目恐龙的牙齿都没有颗王龙的那样强健，但更锋利，有了这样的牙齿它们在控制住猎物后便可立即将其划破。这在恐爪龙属、迅猛龙等大小与狗相仿，速度敏捷的驰龙科捕食者中是很明显的。
驰龙科的牙齿很小，为锯齿状，在猎物极力反抗的情况下能猛地一下松开。驰龙科在追逐猎物的时候，不是靠牙齿，而是用镰刀状的脚爪和前爪摔打猎物，使其屈服;它们也可能用爪子钩扯猎物，将其拽到近前食用。等到猎物被折腾得差不多了，再也没有力气抵抗的时候，驰龙的牙齿就派上用场了。
大多数兽脚亚目的尾巴都很长，有些僵直，这提高了它们在起跑时身体的平衡能力。奔跑中的兽脚亚目很可能是这样的:身体前倾，以髋部区域作为一个支点，头向前伸，尾巴向后延伸从而既能保持身体平衡，又能有效地向前运动。奔跑中的兽脚亚目与自行车竞赛选手一样将身体的重量作用于向下垂的车把，以此保持平衡，并能将体力用于蹬自行车的踏板。
我们发现的大部分食肉恐龙几乎都是这一家族的成员，它们是目前人类已知最大的陆生食肉动物，尤其是兽脚亚目恐龙里的暴龙，也叫霸王龙，它们成为了肉食恐龙形象代表，出现在各种科幻影视作品当中，这种恐龙的身长可以达到12-13米，如果这种恐龙还活着，可以轻而易举咬断一只大象的脖子，霸王龙一直到白垩纪大灭绝才消失，是非常成功的一种肉食动物。
