Пираньи описаны как харациновые рыбы, принадлежащие к подсемейству Пираньевых, семейству Харацидовых. Почти все харациновые рыбы имеют зубы, чешую и жировые плавники, но у некоторых особо развитых видов могут отсутствовать один или несколько из этих структур. Харацидовые, также, как и сомовые и карповые, относятся к циприноидным рыбам. Их характеризует наличие ряда модифицированных позвонков, которые соединяют плавательный пузырь со внутренним ухом. Эта структура называется веберов аппарат и существенно увеличивает их способность слышать высокочастотные звуки. Кожа харацидовых рыб способна выделять химические сигналы тревоги в форме феромонов, которые могут выявлять реакцию испуга у других особей того же вида. Подсемейство Пираньевых отличается наличием уникальной комбинации характеристик, которых нет у других харациновых.

Название Пираньевые, которое означает «Лосось с пилой», относится к характеристике брюшного киля пилообразной модифицированной чешуи, которая называется пильчатой структурой и может быть обнаружена у всех видов этой таксономической единицы. Количество и форма пильчатой структуры может отличаться в зависимости от вида, и эта характеристика используется для различения видов между собой. Пираньевые также обладают большим количеством мелкой чешуи, которая глубоко посажена и сжата с боков, некоторая – почти дисковидной формы. Помимо пираний, это подсемейство включает различных паку и рыб силвер доллар, относящихся к общепринятому роду Акнодон, Катоприон, Колоссома, Метиннис, Милеус, Милесинус, Милоссома, Пиарактус, и более неясные виды Тометес и Утиаритихтус.

Важная таксономическая черта, долго используемая для различения настоящих пираний от их пираньевидных родственников – это их зубы. Обычно зубы у пираний трехконечные, с центральным кончиком точно треугольной формы, острым и намного большим по размеру, чем два боковых. На каждой десне эти зубы в форме лезвий размещены в один ряд. На каждом зубе один из маленьких боковых кончиков плотно входит в пазы соседних зубов, эффективно закрепляя все зубы на каждой половине челюсти в единую, прочную функциональную единицу. Зубы других пираньевидных (которые не являются пираньями) не взаимозамыкаются и часто располагаются в два ряда. Два исключения – это пятиконечная пиранья Pygopristis denticulate и Флаговая пиранья (Catoprion mento). Это можно судить по названию, зубы пятиконечной пираньи многоконечны, в то время как зубы странной флаговой пираньи не расположены в единый взаимозамыкаемый ряд.

Эту пиранью из Рио Негро обычно идентифицируют бразильские исследователи рыб, как Serrasalmus eigenmanni, но, вероятно, это неправильное название для вида, который требует глубокого дальнейшего изучения.

Модифицированная чешуя, называемая пильчатой структурой – характеристика всех рыб подсемейства Пираньевых. Это стройная пиранья Serrasalmus elongatus, Рио Ораса, Перу.