信天翁区别于本目（鹱形目）其他科鸟类的不同之处在于，它的管状外鼻孔的位置是分别在喙基部的两侧，而非聚合在喙基顶部。信天翁科下分为4个属：“Diomedea”属，即“大信天翁”，包括6个种类，平均翼展达3米；“Thalassarche ”属，有9个相对较小的种，通常被称为“mollymauks”（源于荷兰语“mollemok”，最初指臭鸥）；“Phoebastria”属，包括4个北太平洋和热带太平洋地区的种类；以及由一身深色的乌信天翁和灰背信天翁组成的“Phoebetria”属，具有相对较长的翅膀。