Tradizionalmente considerate come una delle due classi di piante della divisione Angiosperme, le D. non sembrano costituire un gruppo naturale da un punto di vista filogenetico. L’analisi cladistica condotta negli anni 1990 sostiene che questa classe non è monofiletica, dal momento che è definita da caratteri morfologici ancestrali (➔ cladismo). Sulla base di tali affermazioni le D. non dovrebbero costituire un taxon, ma di fatto la classe delle D. viene conservata in molte classificazioni che si avvalgono principalmente di una diagnosi morfologica indipendentemente dalla filogenesi. In particolare, le D. differiscono morfologicamente dalle Monocotiledoni per la persistenza della radice primaria, per il fusto a struttura eustelica (con conseguente accrescimento secondario del cambio), per le foglie in prevalenza retinervie, per i fiori solitamente provvisti di calice e corolla, prevalentemente pentameri, tetrameri o aciclici, infine per la presenza di due cotiledoni nell’embrione, carattere scelto da A. Engler per dare il nome alla classe. Secondo la moderna sistematica cladistica, all’interno delle D. si può riconoscere un gruppo di piante sicuramente monofiletico, quello delle Eucotiledoni o Tricolpate (➔), mentre tutte le famiglie di piante non Monocotiledoni e non Tricolpate costituirebbero le Angiosperme primitive (➔ Angiosperme).