Kameleoni se kreću od sićušnih do ogromnih, od jarkih boja do bljutavih, od ljupkih crtića do zmajevih i potpuno zastrašujućih. Ipak, unatoč ovom obilju karakteristika, većina dolazi iz donekle sličnih staništa. Najveći dio kameleona su stanovnici tropskog drveća koji se pridržavaju debla i grana koristeći se hvatajućim repom i stopalima koja imaju suprotne palčeve. Ostala staništa kameleona uključuju šumsko tlo, pa čak i pustinjsko okruženje.
Jedna zanimljiva činjenica o ovim gušterima je da su porijeklom samo iz istočne hemisfere. Daleko više staništa kameleona nalazi se na istočnoafričkom otoku Madagaskaru nego na bilo kojem drugom mjestu. Dok se druge sorte nalaze duž sjeverne i istočne obale Afrike, zapadna Afrika nema autohtone kameleone. Međutim, južni dijelovi Europe i Indije dom su brojnim vrstama kameleona, ali one koje se nalaze u Sjevernoj ili Južnoj Americi potječu od odbjeglih kućnih ljubimaca. Zeleni anol, koji mnogi ljudi pogrešno smatraju malim, svijetlozelenim do smeđim kameleonom, gušter je, ali nije iz iste obitelji.
Većina kameleona voli i toplo sunce i visoku vlažnost. Oni preferiraju sigurnost drveća i evoluirali su kako bi se stopili sa svojom okolinom. Tropsko lišće i grane također su dom mnogim vrstama insekata. Kako kameleoni imaju oči koje se kreću neovisno jedna o drugoj, mogu uočiti kukce koji su lutali preblizu i u trenu ih progutati svojim dugim, ljepljivim jezicima.
Za njih je korisno što se mogu uklopiti u svoja kameleonska staništa kako bi se sakrili od insekata, tako da su kameleoni koji žive na drveću općenito svijetlo zelene boje, neki s mrljama, prugama ili mrljama žute, crvene ili narančaste boje da se stapaju u s tropskim voćem i cvijećem. Oni koji žive u zemlji su jednolične boje, obično smeđe i tamnije zelene. Kameleoni ne mijenjaju boju kako bi se uklopili u svoju okolinu kao što se obično vjeruje, iako će promijeniti boju zbog temperature, ako osjete da su u opasnosti ili tijekom parenja.
Među staništima kameleona najneobičnije je jugozapadna afrička pustinja Namib, gdje svoj dom nalazi kameleon namaqua. Preživljavanje u ovom žestoko vrućem i suhom okruženju znači da se ovaj gušter morao prilagoditi na sve načine. Toliko je malo oborina da je jedini raspoloživi izvor vode rosa koja se skuplja na njihovim tijelima, koju piju.