Systematyka lewo|mały|Pióra morskie na ilustracji autorstwa Ernsta HaecklaAutorstwo oficjalnego opisu Pennatulacea przypisuje się Addisonowi Emery’emu Verrillowi w 1865 roku. Wedle portalu internetowego WoRMS zdefiniowany takson Pennatulacea nie powinien być uznawany za rząd, a jego ranga powinna być traktowana jako nadrodzina w obrębie rzędu – wówczas piórówki posiadają naukową nazwę Pennatuloidea, którą do nomenklatury wprowadził Christian G. Ehrenberg w 1834 roku. Jeszcze inni autorzy uznają te zwierzęta za osobną podgromadę.
Piórówki należą do podgromady koralowców ośmiopromiennych (Octocoralia), do których wlicza się również korkowce (Alcyonacea), korale błękitne (Helioporacea) i gorgonie (Gorgonacea); łącznie podgromada ta zagnieżdżona w obrębie koralowców (Anthozoa) obejmuje 3000 (w innych źródłach uściślane do 3200 lub 3500) gatunków, a całą grupę definiuje obecność ośmiu czułków oraz mezenterii u polipów. W szerszym znaczeniu Octocoralia przynależą do typu parzydełkowców (Cnidaria). Analizy molekularne nie wspierają taksonomii opartej na morfologii Octocoralia.