Начало систематизированному изучению енисейских языков было положено П. С. Палласом в конце XVIII века по материалам записей русских купцов и путешественников, а также собственных научных экспедиций. Собранные им материалы по лексикону енисейских языков (основные существительные, термины родства, числительные, зоонимы, флоронимы, глаголы и др.) ныне представляют исключительную научную ценность.
Енисейские народности (арины, ассаны, кеты, котты, пумпоколы и юги) были впервые объединены под общим названием Ю. Клапротом (1823). В середине XIX века М. А. Кастреном были приведены бесспорные доказательства их языкового родства. Он же впервые использовал термин «енисейский» для обозначения языков этих народностей. Для обозначения всей семьи енисейских языков термин закрепился в 1950—1960-х годах. Долгое время енисейские языки относили к финно-угорской языковой семье. Впоследствии, со введением в середине XX века в оборот термина «индоевропейские языки», енисейские языки причислили к ним[1] (впоследствии, однако, этот аспект был пересмотрен и их стали рассматривать как отдельную группу вне индоевропейской языковой семьи).
Всего лишь два языка из этой семьи сохранялись в XX столетии, кетский и югский (вымерший к концу века). Коттский язык вымер в XIX веке, аринский, ассанский и пумпокольский — в XVIII веке. К енисейской семье, по-видимому, принадлежали также языки буклинцев, байкотцев, яринцев, ястинцев, ашкиштимов и койбалкиштимов, о чём можно судить из записей царских собирателей ясака XVII века, однако от самих языков ничего не сохранилось, кроме нескольких личных имён.
Разными лингвистами сохранившиеся енисейские языки сравнивались с такими языками, как баскский, бурушаски, язык американских индейцев кечуа и т. д. В феврале 2008 года на лингвистическом симпозиуме в Фэрбанксе (штат Аляска) Э. Вайдой была выдвинута получившая значительную поддержку гипотеза, устанавливающая родство енисейских языков с североамериканской семьёй на-дене[2][3]. Это предположение высказывалось и ранее[4].
Марк Сиколи и Гарри Холтон на основе сравнения языков енисейской семьи и языков на-дене выяснили, что миграция через Берингию скорее всего была двунаправленной[5].
Неоднократно высказывались предположения, что на енисейских языках могли говорить кочевые племена севера Китая, известные из древних китайских источников: сюнну, динлины, цзе. В частности, видным сторонником подобных теорий является А. В. Вовин[6].