Cette famille ne regroupe que le genre éponyme
Cephalotaxus, riche de huit espèces natives de l'est de l'Asie.
Il s'agit d'arbres et d'arbustes persistants. Les écailles des bourgeons sont persistantes. Les tiges sont couvertes de feuilles opposées décussées et distiques. Le tronc et les branches maîtresses sont revêtus d'écailles irrégulières caduques brun-rouge. Les feuilles, sessiles ou subsessiles, ont un limbe linéaires ou linéaire lancéolé muni de deux bandes stomatiales.
Les
Cephalotaxus présentent des caractères primitifs, en particulier dans l'appareil végétatif. Celui-ci est pourvu de deux canaux sécréteurs de résine dans l'écorce, et, ce qui est exceptionnel, d'un autre dans la moelle. Ce dernier n'est plus qu'à l'état de tronçons chez
Cephalotaxus drupacea ssp.
fastigiata. Ces vaisseaux sécréteurs de résines, marques d'ancienneté chez les
Gymnospermes, disparaîtront peu à peu chez les
Taxaceae. Le tégument séminal des
Cephalotaxus est encore pourvu de ces canaux résinifères.
La famille est monoïque ou dioïque. C'est la seule coexistence des deux sexes sur un même individu au sein des
Taxales. Les inflorescences, primitives, sont encore très ramifiées. Dans ce genre, dont le nom évoque la tête que forme le regroupement capituliforme des 6-8 sacs polliniques, les inflorescences mâles forment de petits cônes à l'aisselle d'une feuille ; chacun comprend un axe principal portant 4-16 microsporophylles à la base et constituant un périanthe rudimentaire que l'on retrouve chez toutes les Taxales ; puis ces écailles se transforment en bractées axillant des axes secondaires staminés avec lesquels elles se soudent ; enfin elles remplacent ces axes pour devenir les homologues de filets staminaux. Les capitules sont solitaires et axillaires, subsessiles ou pédonculés.
L'appareil femelle constitue un petit cône pédonculé, formé d'un axe principal axillé par plusieurs paires de bractées décussées, et de plusieurs axes secondaires portant chacun un ou deux ovules. L'endosperme acquiert sa taille définitive avant la fécondation. Chez
Cephalotaxus, la couche périphérique du tégument ovulaire devient épaisse et charnue, et enclos totalement la graine, comme c'est le cas chez ces plantes ovulées archaïques que sont les
Cycadales et le
Ginkyo biloba. Les graines, drupacées, s'ouvrent la seconde année de leur maturation. Il y a deux cotylédons, et la germination est épigée.
Certains systématiciens débattent encore de l'inclusion des Cephalotaxaceae parmi les
Taxaceae. Pourtant,
Cephalotaxus apparaît appartenir à une lignée parallèle mais distincte de celle des Taxaceae : les deux familles diffèrent au niveau de leurs cônes femelles, les premières possédant plusieurs bractées biovulées alors que les secondes n'ont qu'une bractée fertile uniovulée. Ce caractère suffirait à certains auteurs (Takht. ex Reveal 1993) pour classer la famille dans son ordre propre des Cephalotaxales. Enfin, le nombre d'espèces du genre diffère de 8 à 11 selon les auteurs, et des études systématiques poussées permettraient de trancher la question.
