Au sein de la famille des Lycopodiaceae, Phlegmariurus est placé dans la sous-famille des Huperzioideae[3]. Une étude phylogénétique réalisée en 2016, utilisant à la fois des données moléculaires et morphologiques, a conclu qu'une division en un ou trois genres de la sous-famille produisait des taxons monophylétiques. Les auteurs ont préféré la division en trois genres, reconnaissant Huperzia, Phlegmariurus et Phylloglossum. Leur hypothèse préférée pour les relations entre les trois genres était la suivante[4] :
La majorité des espèces autrefois placées dans le groupe Huperzia au sens large appartiennent à Phlegmariurus[4]. Cependant, les genres sont difficiles à séparer morphologiquement, et d'autres[5],[6],[7] préfèrent la fusion dans le seul genre Huperzia.