19世紀，博物學文獻首次對變色樹蜥進行科學記載。法國動物學家弗朗索瓦?瑪麗?多丹（Fran?ois Marie Daudin）在 1802 年將其分類為飛蜥屬（Agama），并命名為 Agama versicolor 。后續，美國動物學家理查德?哈倫（Richard Harlan）、法國生物學家維克多?雅克蒙特（Victor Jacquemont）、印度生物學家約翰?愛德華?格雷（John Edward Gray）等學者對其分類進行修訂，完善了對變色樹蜥在生物分類學上的認知。現代動物學著作深入剖析其生物學特性、生態習性，讓人們對這一物種有了更科學、全面的理解。
2024年，中國科學院成都生物研究所對中國分布的變色樹蜥種組進行了厘定。研究團隊發現，主要分布于廣西至福建的變色樹蜥種群與其他變色樹蜥種組有明顯的差異，是一未描述新種，遂將其命名為中國樹蜥。同時，該新種還描述了兩個亞種：中國樹蜥指名亞種和中國樹蜥雷公馬亞種，其中雷公馬亞種主要分布于海南島東南，尤其五指山一帶。
