海象是海象科现存的唯一物种，属于食肉目。海象的进化历史悠久，其祖先可以追溯到约5.7亿年前的奇虾，经过漫长的生物进化过程，逐步演化成今天我们所见的海象。

根据化石记录，海象科的物种在中新世中期（约1500至1000万年前）的北太平洋地区已经有了演化的痕迹。这些化石物种与现存的海象在形态和体型上有很大差异，显示出海象科在饮食生态位和栖息环境上的多样性。系统发育分析表明，海象是一个单源类群，并确定了海象科的三个主要类群：拟海象亚科、杜希纳海象亚科和海象亚科。现代海象属的化石遗迹可以追溯到上新世早期的比利时，这个类群大约在60万年前出现在太平洋地区。