19世纪，博物学文献首次对变色树蜥进行科学记载。法国动物学家弗朗索瓦?玛丽?多丹（Fran?ois Marie Daudin）在 1802 年将其分类为飞蜥属（Agama），并命名为 Agama versicolor 。后续，美国动物学家理查德?哈伦（Richard Harlan）、法国生物学家维克多?雅克蒙特（Victor Jacquemont）、印度生物学家约翰?爱德华?格雷（John Edward Gray）等学者对其分类进行修订，完善了对变色树蜥在生物分类学上的认知。现代动物学著作深入剖析其生物学特性、生态习性，让人们对这一物种有了更科学、全面的理解。
2024年，中国科学院成都生物研究所对中国分布的变色树蜥种组进行了厘定。研究团队发现，主要分布于广西至福建的变色树蜥种群与其他变色树蜥种组有明显的差异，是一未描述新种，遂将其命名为中国树蜥。同时，该新种还描述了两个亚种：中国树蜥指名亚种和中国树蜥雷公马亚种，其中雷公马亚种主要分布于海南岛东南，尤其五指山一带。
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