Le cheval fait partie de la famille des équidés. Cette famille comprend aussi les zèbres, qui sont originaires d'Afrique. Il y aussi les ânes et le cheval de Prjevalski, le seul vrai cheval sauvage.
L'évolution du cheval est relativement bien connue. Eohippus était un petit animal de l'Éocène dont les pattes avaient quatre doigts. Il appartenait à la lignée qui a donné naissance aux tapirs, aux rhinocéros et au cheval actuel, dont le pied n'a qu'un seul doigt. La structure de ses molaires indique qu'il se nourrissait de feuillage, abondant dans son habitat forestier. Seuls les animaux dont les dents étaient adaptées au broyage des graminées ont survécu à l'apparition des prairies, il y a 25 millions d'années. Le climat devient plus sec, les sols se font plus durs et le doigt central de Merychippus s'élargit afin de soutenir le poids de l'animal. Pliohippus n'avait déjà plus que ce doigt.
La caractéristique anatomique la plus marquée du cheval moderne est qu'il ne possède qu'un doigt à chacun de ses quatre pieds, ce qui en fait un ongulé, à nombre impair de doigts. Le doigt du cheval, est très élargi et protégé par un sabot corné. Des éperons vestigiaux correspondant aux deuxième et quatrième doigts sont situés de chaque côté du pied au-dessus du sabot. Le crâne du cheval est allongé et la mandibule, ou mâchoire inférieure, est très longue. La colonne vertébrale se compose de sept vertèbres cervicales, dix-huit vertèbres dorsales, six vertèbres lombaires, cinq vertèbres sacrées et quinze vertèbres caudales. Les chevaux ont quarante-quatre dents: trois incisives, une canine, quatre prémolaires et trois molaires de chaque côté des mâchoires. Les incisives, qui servent à brouter l'herbe, poussent en demi-cercle. Il existe un intervalle entre les canines et les prémolaires; le mors servant à contrôler le cheval est placé dans cet intervalle quand l'animal est monté ou dirigé. Toutes les dents ont de longues couronnes et des racines assez courtes. Le cheval a un estomac simple et la fermentation des aliments fibreux a lieu dans une poche aveugle, le cæcum, semblable à l'appendice des humains. Il se trouve à la jonction du gros intestin et de l'intestin grêle. Chez un grand cheval, le cæcum peut avoir une capacité d'environ 38 litres. L'étalon et la jument atteignent leur maturité sexuelle dès l'âge de deux ans. Cependant, ils sont rarement utilisés pour la reproduction avant leur troisième année. La gestation dure environ onze mois et il n'y a qu'un petit. Les jumeaux sont rares et seules quelques naissances de trois poulains ou plus ont été enregistrées.
La domestication du cheval a conduit à des variétés aux aptitudes très diverses: chevaux de trait, chevaux d'attelage, chevaux de course, etc. La popularité des sports équestres a favorisé la sélection de chevaux de plus en plus légers. Les pur-sang anglais sont particulièrement bien adaptés aux courses d'obstacles.