Sekitar 1.300 spesies kepiting air tawar tersebar di seluruh wilayah tropis dan subtropis, terbagi ke dalam delapan famili. Spesies ini menunjukkan perkembangan langsung serta perawatan induk terhadap sejumlah kecil keturunannya, berbeda dengan kepiting laut yang melepaskan ribuan larva planktonik. Hal ini membatasi kemampuan penyebaran kepiting air tawar, sehingga mereka cenderung endemik pada wilayah yang kecil. Akibatnya, sebagian besar dari mereka terancam punah.

Lebih dari 1.300 spesies kepiting air tawar yang telah diketahui dan dideskripsikan, dari total 6.700 spesies kepiting di semua lingkungan. Jumlah total spesies kepiting air tawar, termasuk yang belum dideskripsikan, diperkirakan hingga 65% lebih tinggi, kemungkinan mencapai sekitar 2.155 spesies, meskipun sebagian besar spesies tambahan tersebut saat ini belum dikenal oleh ilmu pengetahuan. Spesies-spesies ini termasuk dalam delapan famili, masing-masing dengan sebaran terbatas, meskipun berbagai kepiting dari famili lain juga mampu bertahan hidup di lingkungan air tawar (eurihalin) atau telah beradaptasi secara sekunder terhadap air tawar. Hubungan filogenetik antara famili-famili tersebut masih menjadi bahan perdebatan, sehingga belum diketahui berapa kali gaya hidup air tawar berevolusi di antara kepiting sejati.^[1]

Delapan famili tersebut adalah:

• Superfamili Trichodactyloidea
  • Trichodactylidae (Amerika Tengah dan Amerika Selatan)
• Superfamili Potamoidea
  • Potamidae (Cekungan Mediterania dan Asia)
  • Potamonautidae (Afrika, termasuk Madagaskar)
  • Deckeniidae (Afrika Timur dan Seychelles) – juga dianggap sebagai bagian dari Potamonautidae
  • Platythelphusidae (Afrika Timur) – juga dianggap sebagai bagian dari Potamonautidae
• Superfamili Gecarcinucoidea
  • Gecarcinucidae (Asia)
  • Parathelphusidae (Asia dan Australasia) – kini dianggap sebagai sinonim junior dari Gecarcinucidae
• Superfamili Pseudothelphusoidea
  • Pseudothelphusidae (Amerika Tengah dan Amerika Selatan)

Catatan fosil organisme air tawar umumnya sangat sedikit, sehingga hanya beberapa fosil kepiting air tawar yang ditemukan. Fosil tertua adalah Tanzanonautes tuerkayi dari zaman Oligosen di Afrika Timur, dan evolusi kepiting air tawar kemungkinan terjadi setelah pecahnya superbenua Gondwana.^[2]

Anggota dari famili Aeglidae dan Clibanarius fonticola juga terbatas pada air tawar, namun krustasea "mirip kepiting" ini termasuk dalam infraordo Anomura (sedangkan kepiting sejati termasuk dalam Brachyura).^[3]

Morfologi luar kepiting air tawar hanya menunjukkan sedikit variasi, sehingga bentuk gonopod (pelengkap abdomen pertama yang termodifikasi untuk inseminasi) menjadi sangat penting dalam klasifikasi. Perkembangan kepiting air tawar bersifat langsung, di mana telur menetas menjadi individu muda, dengan tahap larva berlangsung di dalam telur.^[1] Setiap kelompok telur hanya terdiri atas beberapa ratus butir (dibandingkan dengan ratusan ribu pada kepiting laut), dan setiap telur berukuran cukup besar, dengan diameter sekitar 1 mm.^[4]

Kolonisasi ke lingkungan air tawar menuntut kepiting untuk menyesuaikan keseimbangan airnya; kepiting air tawar dapat menyerap kembali garam dari urinenya dan memiliki berbagai adaptasi untuk mengurangi kehilangan air. Selain insang, kepiting air tawar juga memiliki "paru-paru semu" di dalam ruang insangnya yang memungkinkannya bernapas di udara. Adaptasi ini membuat kepiting air tawar telah memiliki prasyarat untuk hidup di darat, meskipun mereka tetap perlu kembali ke air secara berkala untuk membuang amonia.^[4]