Puma płowa jest największym przedstawicielem kotów (Felinae), a jej masa jest podobna do podrodziny panter (Pantherinae). Jest piątym co do wielkości kotowatym świata (po tygrysie, lwie, jaguarze i lamparcie). Podrodzina kotów ewoluowała w Azji 11 milionów lat temu. Przeprowadzone badania nad taksonomią kotów na szczątkach tylko częściowo wyjaśniają ich pochodzenie. Dużo wyjaśniło badanie mtDNAWade, Nicholas. „DNA Offers New Insight Concerning Cat Evolution”, New York Times, 2006-01-06. Retrieved on 2007-06-03., ponieważ w zapisie kopalnym koty te są słabo reprezentowane. lewo|mały|250x250px Przeprowadzone w 2006 r. badania genetyczne wykazały, że przodek rodzajów Leopardus, Lynx, Puma, Prionailurus i Felis migrował przez most lądowy Beringa do Ameryk około 8,5 do 8 milionów lat temu, gdzie rozprzestrzenił się i utworzył nowe gatunki. Puma była długo umieszczana w rodzaju Felis, obejmującym między innymi kota domowego, obecnie jednak jest umieszczana w monotypowym rodzaju Puma.
Badania wykazały też, że puma i jaguarundi są blisko spokrewnione z dzisiejszym gepardem z Afryki i wschodniej Azji.