Les stratégies de reproduction des Charadriiformes sont extrêmement variées. Les espèces coloniales, comme les goélands, sternes et guillemots, nidifient en groupes denses pouvant regrouper des millions d'individus sur des îlots ou des falaises, bénéficiant de la protection collective et de la détection précoce des prédateurs. Les espèces solitaires, comme les bécasses et certains pluviers, sont au contraire très territoriales et cryptiques. Le système d'accouplement le plus répandu est la monogamie saisonnelle, avec biparentalité dans l'incubation et l'élevage, mais des systèmes de polyandrie existent chez les jacanas, les rhynchées et certains phalaropes, où les rôles sexuels sont inversés. Les phalaropes, petits limicoles pélagiques hors saison de reproduction, présentent également un dimorphisme sexuel inversé avec des femelles plus colorées, et les mâles assurent seuls l'incubation. Ces oiseaux ont développé par ailleurs une technique d'alimentation unique, tournant sur eux-mêmes à la surface de l'eau pour créer un vortex qui remonte les proies de la surface vers leur bec.

Les interactions entre les Charadriiformes et les écosystèmes qu'ils habitent sont  multiples. En tant que prédateurs d'invertébrés benthiques dans les vasières, les limicoles exercent une pression de prédation importante sur les populations de vers, de mollusques et de crustacés, régulant leur densité et influençant la structure des communautés sédimentaires. En tant que proies, ils constituent une ressource alimentaire importante pour de nombreux prédateurs, des faucons pèlerins aux renards polaires en passant par les labbes. Comme vecteurs de graines et de parasites entre sites de reproduction et d'hivernage souvent distants de milliers de kilomètres, ils participent activement à la dispersion biologique à longue distance. Et comme indicateurs sensibles de la qualité des zones humides et des milieux côtiers, leurs populations constituent des bioindicateurs précieux pour évaluer l'état de santé des écosystèmes aquatiques à l'échelle planétaire.

Sur le plan phylogénétique, les Charadriiformes s'inscrivent dans le grand clade des Neoaves, et leurs affinités avec d'autres ordres ont longtemps été discutées. Les analyses récentes les rapprochent tantôt des Gruiformes, tantôt des Gaviiformes ou des Sphenisciformes selon les jeux de données et les méthodes utilisées. Leur diversification initiale remonte probablement à la fin du Crétacé ou au tout début du Paléogène, et leur radiation évolutive a été particulièrement intense au cours de l'Éocène et de l'Oligocène. Les fossiles attribués à cet ordre sont nombreux et géographiquement dispersés, témoignant d'une colonisation précoce de la quasi-totalité des environnements côtiers, lacustres et marins de la planète.

Classification interne.
La classification interne de l'ordre distingue traditionnellement trois sous-ordres principaux : les Charadrii, qui regroupent les limicoles au sens strict, c'est-à-dire les oiseaux de rivage et de vasières; les Lari, qui comprennent les mouettes, goélands, sternes, becs-en-ciseaux et labbes; et les Alcae, qui rassemblent les alcidés, oiseaux plongeurs des mers froides de l'hémisphère nord. Cette tripartition, bien qu'utile sur le plan pédagogique, est partiellement remise en question par les analyses phylogénétiques récentes qui suggèrent que les Lari et les Alcae forment un clade exclusif au sein duquel les alcidés seraient nichés, les limicoles constituant le groupe-frère de l'ensemble.

Les limicoles, au sens large, regroupent plusieurs familles dont les Charadriidae, les Scolopacidae, les Haematopodidae, les Recurvirostridae, les Burhinidae, les Glareolidae, les Rostratulidae, les Jacanidae et quelques autres.

Charadriidés
Les Charadriidae comprennent les pluviers et les vanneaux, des oiseaux de taille petite à moyenne au bec court et renflé à l'apex, caractéristique de leur technique d'alimentation qui consiste à courir rapidement sur le substrat, s'arrêter brusquement, incliner la tête, détecter visuellement une proie en surface et la saisir d'un geste précis. Cette technique dite de course-et-arrêt est très différente de celle des scolopacidés, qui sondent le substrat en profondeur grâce à leurs becs longs et sensibles. 

Les pluviers sont généralement des oiseaux des milieux ouverts, prairies, steppes, toundras, plages et vasières, souvent au plumage contrasté en noir, blanc et brun roux, avec fréquemment des ornements faciaux ou pectoraux colorés qui jouent un rôle dans la reconnaissance spécifique et la sélection sexuelle. Le grand pluvier argentin, le pluvier doré, le pluvier bronzé et le pluvier fauve effectuent parmi les plus longues migrations connues chez les oiseaux, couvrant des dizaines de milliers de kilomètres entre leurs aires de nidification arctiques ou sub-antarctiques et leurs quartiers d'hiver tropicaux.

Les vanneaux forment un groupe d'une trentaine d'espèces répandues sur tous les continents, souvent caractérisées par des caroncules, des éperons alaires ou des huppe céphaliques. Le vanneau huppé d'Europe, au plumage vert métallique et à la huppe filiforme reconnaissable, est l'un des oiseaux de plaine les plus familiers des campagnes tempérées. Certains vanneaux d'Afrique et d'Asie présentent des ornements faciaux très développés et des comportements de défense du territoire particulièrement agressifs, n'hésitant pas à attaquer des prédateurs bien plus grands qu'eux.

Les Scolopacidés.
Les Scolopacidae constituent la famille la plus nombreuse des limicoles, avec plus d'une centaine d'espèces incluant les bécasseaux, les barges, les courlis, les chevaliers, les bécassines et les bécasses. Leur trait commun le plus remarquable est la structure du bec, généralement long, flexible à l'extrémité et richement innervé par des corpuscules de Herbst qui permettent de détecter des proies enfouies dans la vase ou le sol par mécanoréception et peut-être par électroréception. Cette sensibilité tactile du bec, parfois appelée rhynchokinèse distale, permet à ces oiseaux d'explorer le substrat à l'aveugle avec une précision remarquable, détectant les variations de pression dans l'eau interstitielle provoquées par le mouvement des invertébrés enfouis. Les bécasseaux, petits limicoles arctiques migrateurs, se déplacent en troupes considérables sur les vasières côtières lors des migrations, formant des nuées de plusieurs dizaines de milliers d'individus qui se meuvent en synchronie parfaite, donnant naissance au phénomène spectaculaire connu sous le nom de murmuration chez les étourneaux mais qui porte le nom moins célèbre de volée dans ce contexte. Cette synchronisation de groupe est interprétée comme une réponse anti-prédateur, rendant difficile pour un faucon ou un épervier de cibler un individu particulier.

Les courlis, reconnaissables à leur long bec arqué vers le bas, sont parmi les plus grands scolopacidés. Leur bec courbé est une adaptation à l'extraction des crabes et autres crustacés des galeries qu'ils creusent dans le sédiment vaseux, mais aussi à la capture de baies et de petits invertébrés dans les landes de bruyère où certaines espèces nichent. Les barges, à bec long et légèrement retroussé, détiennent des records de migration non-stop parmi les vertébrés : la barge rousse accomplit régulièrement des vols de plus de onze mille kilomètres sans escale entre l'Alaska et la Nouvelle-Zélande, traversant l'océan Pacifique en huit à neuf jours, sans se nourrir ni se poser, en puisant dans des réserves de graisse qui peuvent représenter plus de la moitié de son poids corporel au départ. Pour accomplir cet exploit, des adaptations physiologiques extraordinaires entrent en jeu, notamment l'atrophie réversible des organes digestifs pendant la migration pour réduire le poids et libérer des ressources énergétiques.

La bécasse des bois, forestière et nocturne contrairement à la plupart de ses congénères, est remarquable par ses yeux placés très haut et en arrière de la tête, lui offrant un champ visuel quasi panoramique à trois cent soixante degrés lui permettant de surveiller les menaces tout en sondant le sol de son bec. Les bécassines, aux plumages cryptiques extraordinairement bien camouflés dans les herbes et les mousses des tourbières, sont capables lors de leur envol de produire des sons mécaniques avec leurs plumes caudales en plongeant en piqué lors des parades aériennes, créant un bêlement ou un hennissement caractéristique.

Les Hématopodidés.
Les Haematopodidae, ou huîtriers, comprennent une douzaine d'espèces de limicoles robustes au bec rouge orangé comprimé latéralement, utilisé comme levier ou comme ciseau pour ouvrir les mollusques bivalves, arracher les patelles des rochers ou déloger les vers de leurs galeries. Les huîtriers sont des oiseaux côtiers et longivifs, pouvant dépasser quarante ans, et il est établi que les techniques d'alimentation se transmettent culturellement des parents aux jeunes, certaines populations étant spécialisées dans l'ouverture des huîtres par martelage tandis que d'autres utilisent une technique de sondage entre les valves entrebâillées.

Les Recurvirostridés.
Les Recurvirostridae comprennent les avocettes et les échasses. Les avocettes, au bec élégamment recourbé vers le haut, s'alimentent en balayant latéralement la surface de l'eau peu profonde, filtrant les invertébrés en suspension. Les échasses, aux pattes d'un rouge vif démesurément longues par rapport à leur corps, fréquentent les lagunes, marais salants et rizières de toutes les régions tempérées à tropicales du globe. Leur longueur de patte relative au corps est la plus grande de tous les oiseaux après les flamants.

Les Burhinidae.
Les Burhinidae, ou oedicnèmes, sont des limicoles atypiques, adaptés aux milieux secs et pierreux plutôt qu'aux vasières humides. Leurs grands yeux jaunes à pupille étirée révèlent leurs mœurs crépusculaires et nocturnes. Leur morphologie rappelle superficiellement certains coureurs des steppes, avec des pattes robustes, un genou proéminent qui est en réalité l'articulation du tarse, et une démarche lente et furtive. Plusieurs espèces vivent dans des zones arides, semi-désertiques ou même franchement désertiques, s'alimentant d'invertébrés, de petits vertébrés et occasionnellement de végétaux.

Les Glareolidae.
Les Glareolidae, pratincoles et courvites, constituent un groupe intermédiaire entre les limicoles typiques et les Lari, avec des adaptations à la capture d'insectes en vol chez les pratincoles, qui ressemblent superficiellement à des hirondelles de par leur silhouette en vol et leur comportement aérien. Les courvites, terrestres, fréquentent les zones arides et semi-désertiques d'Afrique et d'Asie, courant rapidement sur le sol à la poursuite de leurs proies arthropodes.

Les Jacanidés.
Les Jacanidae, ou jacanas, sont des oiseaux des eaux douces tropicales remarquables par leurs doigts et leurs ongles extraordinairement longs et fins, qui leur permettent de marcher sur les feuilles flottantes des nénuphars et autres plantes aquatiques sans s'enfoncer, en répartissant leur poids sur une très grande surface. Plusieurs espèces présentent un système de reproduction en polyandrie simultanée, dans lequel une femelle défend un territoire et s'accouple avec plusieurs mâles qui assurent seuls l'incubation et l'élevage des poussins. Les femelles sont dans ces espèces plus grandes et plus agressives que les mâles, inversant le dimorphisme sexuel habituel. Les mâles de certaines espèces ont développé la capacité de transporter leurs poussins sous leurs ailes en cas de danger, ne laissant dépasser que les petites pattes des jeunes.

Les Rostratulidae.
Les Rostratulidae, ou rhynchées, sont de petits limicoles des zones humides tropicales et subtropicales d'Afrique, d'Asie et d'Amérique du Sud, remarquables comme les jacanas par leur système de polyandrie et par le rôle inversé des sexes dans la reproduction, les femelles étant plus colorées que les mâles et assurant la défense du territoire tandis que les mâles couvent et élèvent les petits.

Les Lari constituent le deuxième grand sous-ordre des Charadriiformes, réunissant les mouettes, goélands, sternes, becs-en-ciseaux, labbes et skuas. 

Laridés.
Les Laridés au sens large comprennent plusieurs centaines d'espèces d'oiseaux majoritairement liés aux milieux aquatiques, côtiers ou marins. La famille des Larinés rassemble les goélands et les mouettes. Les goélands, robustes, opportunistes et longévifs, sont parmi les oiseaux les mieux adaptés à la coexistence avec l'humain, exploitant les décharges, les ports de pêche, les cultures agricoles et les milieux urbains avec une plasticité comportementale remarquable. Leur intelligence, leur mémoire spatiale, leur capacité d'apprentissage et de transmission culturelle de comportements nouveaux en font des sujets d'étude privilégiés en éthologie cognitive. Les mouettes, généralement plus petites et plus légères, sont souvent associées aux eaux intérieures et aux côtes, bien que certaines espèces soient franchement pélagiques hors de la saison de reproduction.

Les sternes se distinguent des goélands par leur silhouette plus élancée, leur bec pointu, leur vol plus gracieux et leur technique de plongeon pour capturer les poissons. Plusieurs espèces de sternes effectuent des migrations transcontinentales spectaculaires : la sterne arctique détient le record absolu de la migration la plus longue connue chez un vertébré, parcourant chaque année entre soixante-dix mille et quatre-vingt mille kilomètres aller-retour entre ses sites de nidification arctiques et ses zones d'hivernage en Antarctique, profitant ainsi de deux étés polaires par an et de l'ensoleillement maximal qui va avec. Au cours de sa vie, qui peut dépasser trente ans, une sterne arctique parcourt ainsi l'équivalent de plusieurs voyages aller-retour vers la Lune.

Les becs-en-ciseaux, trois espèces réparties en Afrique, en Asie et en Amérique, sont dotés d'une morphologie unique parmi les oiseaux : leur mandibule inférieure est nettement plus longue que la supérieure, et ils s'alimentent en volant rasant la surface de l'eau, la mandibule inférieure plongeant dans l'eau comme une lame, capturant les petits poissons et crustacés qui se trouvent en surface au toucher. Leurs yeux présentent une pupille en fente verticale, adaptation supposée à la réverbération intense de la lumière sur l'eau lors de ce type de pêche.

Stercorariidés.
Les labbes et skuas forment un groupe de prédateurs et kleptopasarites marins, à la silhouette puissante et aux mœurs agressives. Les labbes des espèces de taille moyenne sont spécialisés dans la kleptoparasitage, poursuivant inlassablement les mouettes, sternes et autres oiseaux marins pour leur dérober leur proie en vol. Les grands skuas sont de véritables prédateurs généralistes, capables de tuer des oiseaux de la taille d'un puffin ou d'un macareux, de s'attaquer aux poussins et aux œufs d'autres espèces coloniales, et de consommer des charognes, des déchets de pêche et des invertébrés marins. Ils nichent dans les régions circumpolaires des deux hémisphères, et des populations antarctiques de skuas brun ont été observées jusqu'au pôle Sud géographique, à des milliers de kilomètres de la mer, sans que l'on sache très bien ce qu'elles venaient y chercher.

Les Alcidae, ou alcidés, constituent le troisième grand sous-ordre des Charadriiformes, avec une vingtaine d'espèces vivantes confinées aux mers froides et tempérées de l'hémisphère nord. Ce sont des oiseaux remarquables à plus d'un titre, souvent présentés comme les équivalents écologiques boréaux des manchots, bien qu'ils ne soient pas du tout apparentés à ces derniers. Comme les manchots, ils ont développé des adaptations à la plongée et à la nage sous-marine poussées, utilisant leurs ailes comme nageoires pour se propulser dans l'eau à la recherche de poissons et de crustacés. Contrairement aux manchots cependant, tous les alcidés actuels sont capables de voler, bien que leur vol soit généralement rapide, rectiligne et peu manœuvrable, nécessitant un battement d'ailes très rapide en raison de la petite surface alaire relative à leur corps dense et lourd.

Le grand pingouin.
Le grand pingouin, Pinguinus impennis, seul alcidé véritablement inapte au vol, a été exterminé par l'homme au milieu du dix-neuvième siècle. C'est d'ailleurs de cet oiseau que les explorateurs européens ont tiré le nom de pingouin, transféré ensuite aux oiseaux morphologiquement similaires mais non apparentés de l'hémisphère sud, que nous appelons aujourd'hui manchots en français pour dissiper la confusion. Le grand pingouin était un oiseau imposant, d'environ quatre-vingts centimètres de hauteur, nichant en colonies denses sur des îlots rocheux de l'Atlantique Nord, d'une vulnérabilité extrême face à la chasse en raison de son incapacité à fuir et de son comportement peu craintif. Les derniers individus connus ont été tués en 1844 sur l'îlot de Eldey, au large de l'Islande.

Les macareux.
Les macareux, au bec multicolore triangulaire et aux allures de clown, sont les alcidés les plus familiers du grand public. Leur bec aux teintes vives d'orange, de rouge et de jaune est une ornement nuptial qui pâlit et se réduit après la saison de reproduction. Ils nichent en terriers creusés dans les falaises herbeuses ou les éboulis, parfois en colonies de plusieurs centaines de milliers de couples, et plongent jusqu'à soixante mètres de profondeur pour capturer des lançons et de petits poissons qu'ils ramènent au nid en les maintenant rangés en travers de leur bec grâce à des crénelures internes.

Les guillemots.
Les guillemots, plus massifs et au plumage brun et blanc, nichent sur les corniches rocheuses les plus abruptes des falaises maritimes, posant leurs oeufs directement sur la roche sans construire de nid. La forme pyriforme de leurs œufs, plus conique qu'une ellipse ordinaire, est une adaptation supposée pour que l'œuf roule en cercle plutôt qu'en ligne droite s'il est accidentellement déplacé, réduisant le risque de chute.
Sur le plan biogéographique, les Charadriiformes présentent une distribution véritablement cosmopolite, avec des représentants sur tous les continents, toutes les grandes îles océaniques, et dans tous les types de milieux aquatiques depuis les tourbières arctiques jusqu'aux atolls coralliens tropicaux et depuis les vasières des estuaires tempérés jusqu'aux mers polaires. Certaines espèces sont parmi les plus abondantes du monde, comme le bécasseau minute dont la population mondiale se compte en dizaines de millions d'individus, tandis que d'autres sont parmi les plus menacées, comme l'ibisbill des torrents himalayens, le pluvier de Saint-Hélène éteint, ou le courlis esquimau dont la disparition probable au cours du vingtième siècle constitue l'une des extinctions d'oiseaux les mieux documentées de l'ère moderne.