Sur le plan de la biologie de la reproduction, les Gruiformes présentent une grande diversité de stratégies. La plupart construisent des nids au sol ou à faible hauteur dans la végétation, mais certaines espèces nichent dans les arbres ou dans des anfractuosités rocheuses. La ponte est généralement peu nombreuse chez les grandes espèces comme les grues, qui pondent un à deux œufs et investissent massivement dans l'élevage de chaque poussin, tandis que les Rallidés peuvent pondre jusqu'à une douzaine d'œufs. Les poussins sont nidifuges chez la plupart des espèces, capables de quitter le nid très rapidement après l'éclosion, couverts d'un duvet souvent très dense. Chez de nombreux Rallidés, la coopération dans l'incubation et l'élevage des jeunes entre les deux parents est la règle, et certaines espèces présentent des systèmes de reproduction coopératifs impliquant des individus auxiliaires.

Les relations entre les Gruiformes et les humains ont été multiformes au cours de l'histoire. Plusieurs espèces ont été chassées intensivement pour leur chair, notamment les grues et les foulques. Des espèces insulaires ont été exterminées directement par la chasse ou indirectement par l'introduction de prédateurs et la destruction des habitats. Aujourd'hui, la plupart des espèces menacées bénéficient de programmes de conservation nationaux ou internationaux, et les zones humides qui constituent leur habitat principal sont protégées par des conventions internationales telles que la Convention de Ramsar. Les grues en particulier occupent une place symbolique importante dans de nombreuses cultures asiatiques, notamment au Japon, en Chine et en Corée, où elles sont associées à la longévité, à la fidélité conjugale et à la chance, et figurent dans l'art, la littérature et les traditions rituelles depuis des millénaires.

Sur le plan évolutif, les Gruiformes appartiennent au grand clade des Neoaves et leur position au sein de l'arbre aviaire a longtemps été débattue. Les analyses moléculaires récentes les placent généralement en position relativement basale parmi les oiseaux modernes, avec des affinités parfois discutées avec les Charadriiformes ou d'autres groupes d'oiseaux de milieux ouverts et humides. Leur origine remonte au Crétacé supérieur ou au début du Paléogène, et des fossiles attribués à cet ordre ont été découverts sur presque tous les continents, témoignant d'une radiation évolutive ancienne et géographiquement étendue. Certains groupes fossiles remarquables, comme les Gastornithidae ou les Phorusrhacidae, ont parfois été associés aux Gruiformes, bien que leur appartenance à cet ordre soit aujourd'hui controversée ou réfutée.

Classification interne.
La composition actuelle de l'ordre, telle qu'elle est admise par la plupart des autorités taxonomiques modernes comme l'IOC ou le Clements Checklist, comprend essentiellement les familles suivantes : les Gruidae (grues), les Aramidae (courlan), les Psophiidae (agamis), les Rallidae (râles, gallinules et foulques), les Heliornithidae (grébifoulques), les Sarothruridae (râles-foulques africains et malgaches), les Gruidae bien sûr, et selon les classifications, les Rhynochetidae (kagou huppé), les Eurypygidae (caurale soleil) et les Aptornithidae (aptornis fossiles de Nouvelle-Zélande). Les Mesitornithidae de Madagascar sont parfois inclus, parfois traités à part. Cette diversité familiale traduit des adaptations morphologiques et écologiques très variées, alliant des espèces aquatiques, semi-aquatiques, forestières et même rupestres.

Rallidés (râles, poules d'eau, foulques.
Les Rallidés représentent de loin la famille la plus nombreuse, avec plus de cent cinquante espèces réparties sur l'ensemble du globe, à l'exception des régions polaires strictement inhospitalières. Ce sont des oiseaux généralement de taille petite à moyenne, au corps latéralement comprimé, ce qui leur permet de se faufiler aisément dans la végétation dense des marais, roselières et prairies humides. Leurs pattes sont longues et robustes, munies de doigts allongés qui leur permettent de marcher sur les végétaux flottants ou les substrats boueux. Le bec est souvent court et conique chez les râles typiques, plus allongé chez certains genres adaptés à des régimes alimentaires spécialisés. La gallinule poule-d'eau et la foulque macroule, espèces emblématiques de nos zones humides européennes, illustrent bien la tendance de certains Rallidés à coloniser les eaux ouvertes, développant dans ce cas des lobes natatoires ou des pattes partiellement palmées. Les râles sont pour la plupart des oiseaux discrets, plus souvent entendus que vus, dotés de voix puissantes et sonores qui résonnent dans les zones marécageuses à l'aube et au crépuscule. Ils sont majoritairement omnivores, se nourrissant d'invertébrés, de petits vertébrés, de graines et de matière végétale selon les espèces et les saisons.

Un phénomène remarquable chez les Rallidés est leur propension exceptionnelle à développer l'aptérisme ou la brachyptérisme sur les îles océaniques. De nombreuses espèces insulaires ont réduit ou perdu leur capacité au vol en l'absence de prédateurs terrestres, évoluant vers des formes strictement terrestres et souvent de grande taille relative. Le râle de Weka en Nouvelle-Zélande, le râle de l'île de Lord Howe ou le célèbre dodo, qui appartenait à un groupe distinct mais illustre le même processus chez les Columbiformes, témoignent de cette convergence insulaire. 

Malheureusement, cette perte du vol a rendu ces espèces extrêmement vulnérables à l'introduction de prédateurs par l'homme, et un grand nombre de râles insulaires ont été exterminés depuis le début des explorations européennes. Les archives fossiles des îles du Pacifique, des Caraïbes et de l'océan Indien révèlent une diversité de râles aptères ou sub-aptères aujourd'hui entièrement disparue, représentant l'une des extinctions fauniques les plus massives de l'ère moderne.

Gruidés (Grues).
Les Gruidae, ou grues, forment une famille de quinze espèces actuelles caractérisées par leur grande taille, leurs longues pattes, leur long cou et leurs plumes tertiaires souvent ornementales qui retombent sur le croupion en formant une sorte de voile décoratif. Ce sont parmi les plus grands oiseaux volants du monde, la grue de Sibérie et la grue antigone atteignant ou dépassant parfois un mètre cinquante de hauteur. Les grues sont mondialement réparties, présentes sur tous les continents sauf l'Amérique du Sud et l'Antarctique, avec une concentration particulière en Afrique et en Asie. Elles sont très longévives, pouvant vivre plusieurs décennies en captivité, et forment des liens de couple durables, souvent pour la vie. Les parades nuptiales des grues sont parmi les spectacles les plus spectaculaires du monde animal, mêlant sauts, révérences, courses et émissions vocales dans des chorégraphies élaborées qui renforcent les liens entre partenaires et affirment le statut social dans les groupes. Leur régime alimentaire est omnivore et opportuniste, incluant des végétaux, des invertébrés, des petits vertébrés et des grains selon la saison et l'habitat. Les grues sont généralement migratrices, parcourant des milliers de kilomètres entre leurs zones de nidification dans les régions froides ou tempérées et leurs quartiers d'hiver dans les zones plus méridionales. Plusieurs espèces sont gravement menacées, notamment la grue blanche d'Amérique, dont la population sauvage est descendue à une vingtaine d'individus dans les années 1940 avant de remonter grâce à d'intenses programmes de conservation.

Aramidées (Courlan).
Le courlan, unique représentant des Aramidae, est un oiseau de taille moyenne vivant dans les zones humides des Amériques tropicales et subtropicales, du sud-est des États-Unis jusqu'en Argentine. Il est remarquable par son régime alimentaire quasi exclusivement malacophage : il se nourrit presque uniquement d'un escargot aquatique du genre Pomacea, qu'il extrait habilement de sa coquille grâce à son bec recourbé et à une technique comportementale sophistiquée. Le courlan est un oiseau solitaire et territorial, dont le cri puissant et mélancolique, souvent émis la nuit, lui a valu son nom anglais de Limpkin.

Agamis (Psophiidés).
Les agamis, ou Psophiidae, sont trois espèces d'oiseaux forestiers d'Amérique du Sud tropicale, au plumage sombre avec des reflets métalliques irisés sur les ailes et la poitrine. Malgré leur allure de petit oiseau terrestre peu remarquable, les agamis sont des animaux sociaux complexes, vivant en groupes hiérarchisés et émettant des vocalisations très variées. Ils ont été traditionnellement utilisés par les peuples amérindiens comme gardiens des villages ou des basses-cours, leur vigilance et leur agressivité envers les intrus les rendant efficaces comme oiseaux d'alarme. Ils sont aussi connus pour leur aptitude à se lier d'amitié avec les humains et à coopérer avec d'autres espèces animales dans un cadre domestique.

Héliornithidés (Grébifoulques).
Les grébifoulques, représentés par trois espèces réparties en Afrique, en Asie du Sud-Est et en Amérique tropicale, constituent la famille des Heliornithidae. Ces oiseaux aquatiques allongés, à la silhouette rappelant vaguement un grèbe ou un cormoran, possèdent des pattes lobées caractéristiques et nagent avec aisance sur les cours d'eau forestiers à courant lent. L'une de leurs particularités les plus remarquables concerne le transport des poussins : les mâles de certaines espèces, notamment le grébifoulque américain, portent leurs jeunes sous les ailes en vol, les dissimulant dans des replis cutanés de la poitrine, un comportement unique parmi les oiseaux.

Rhynochetidae (Kagou).
Le kagou huppé de Nouvelle-Calédonie, seul représentant des Rhynochetidae, est l'un des oiseaux les plus énigmatiques et les plus menacés du monde. Avec ses ailes réduites qui ne lui permettent pas de voler, son plumage gris cendré barré de rouge et de noir révélé lors des parades d'ailes, ses yeux rouges et sa huppe érectile, il constitue une curiosité biologique sans équivalent. Ses vocalisations puissantes, des cris rauques et syncopés émis en duos par les couples, résonnent dans les forêts calédoniennes à l'aurore avec une intensité surprenante. Menacé par les chiens, les rats et la destruction de son habitat forestier, il fait l'objet de programmes de protection intensifs.

Eurypygidae (Caurale soleil).
Le caurale soleil, ou Eurypyga helias, unique membre des Eurypygidae, est un oiseau d'Amérique centrale et du Sud aux proportions élancées et au plumage d'une complexité chromatique stupéfiante. Lorsqu'il déploie ses ailes lors des parades ou en situation de menace, il révèle de grands ocelles fauves cerclés de brun et de noir qui évoquent des yeux immenses, produisant un effet intimidant remarquable. Il fréquente les berges des cours d'eau forestiers et se nourrit de petits poissons, d'invertébrés aquatiques et d'insectes capturés avec précision.