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  天牛科的學名源於希臘神話角色:牧羊人在與海怪寧芙爭辯之後,被變成了一隻有角的大甲蟲。這隻大甲蟲就是天牛。

  本科物種分佈於全世界,從熱帶至亞寒帶,見於陸上的多年生植物。當中有稍微多於一半分佈於東半球。

  如同大多數物種數量龐大的科一樣,不同文獻對本科物種的再細分亦有不同意見:有些亞科在其他文獻會被提升到科級(例如:瘦天牛科 Disteniidae、及),又或再拆細成多個亞科。 這些差異,都影響到組成天牛科物種的穩定性,造成爭議。 這問題主要是由於作為「天牛」整個族群來說,甚或單單指天牛的成蟲也好,都無法有一個具體的描述:無論選擇怎麼去描述這個群體,結果總會有些例外的物種又或種群;這使整個科及其在親緣關係最接近的分類單元的構成,在系統分類學中成為一個分類難度較大的群體,各種血統的關係至今仍然知之甚少。 現時的天牛科在普遍接受的昆蟲分類中,屬於鞘翅目多食亞目之下的金花蟲總科;同一總科之下尚有其天牛物種的科。

  本科次一級的分類視乎不同文獻而有六個、十個到13個亞科。以下綜合上述文獻成為下列15個亞科:
天牛科(學名:),其物種通稱作天牛,是鞘翅目昆蟲的一個科。已知26,000種以上,分佈於全世界,當中有稍微多於一半分佈於東半球。這些物種以食草動物為主,包括多種嚴重的害蟲。其物種的幼體會鑽進木材裡,不單會破壞林木,連木構建的建築物亦會被破壞。當中以"Hylotrupes bajulus"在室內引起的問題尤為嚴重。有不少物種會在其外形模仿其他物種,例如:螞蟻、蜂族及黃蜂等,儘管絕大多數都會依靠保護色。來自南美洲東北部的泰坦大天牛("Titanus giganteus")一般都公認為體型最大的天牛(但不是最重的,而且連腿一起量度的話也變了不是最長),其已知最大的體長可達。 天牛科物種皆為完全變態的昆蟲,其一生會經歷由卵→→蛹→成蟲四個階段。成蟲的身體前後細長,其觸角、腿及一對大顎十分顯眼。