On connaît une seule espèce fossile (Neosaimiri fieldsi) du miocène moyen, clairement rattachable aux saïmiris modernes. Le primatologue Philip Hershkovitz a réparti les saïmiris en deux groupes en fonction de la forme de l’arc créé par la zone de poils blancs et de peau dépigmentée autour des yeux : dans le type Roman (saïmiri de Bolivie), le masque pâle est continûment arrondi et des poils sombres reviennent vers le dessous des yeux, tandis que dans le type Gothique (les autres espèces), une triangle allongé de poils noirs issu de front partage le masque clair juste au-dessus des yeux. Toutefois, cette distinction ne reflète pas la réalité évolutionnaire et les taxonomistes distinguent aujourd’hui 5 espèces : le saïmiri commun (S. sciureus), le saïmiri à dos doré (S. ustus), le saïmiri noir (S. vanzolinii), la saïmiri de Bolivie (S. boliviensis) et le saïmiri d’Amérique centrale (S. oerstedii). Certains n’en reconnaissent que 4 (Boinski) voire seulement 2 (Costello).
Le saïmiri habite essentiellement dans la forêt pluviale de plaine, secondaire plutôt que primaire, mais il fréquente aussi les forêts-galeries le long des cours d’eau, les mangroves et les villages. D’après Boinski, les saïmiris sont les singes néotropicaux les plus « flexibles » eu égard à l’habitat. Ils peuvent abonder tout le long de l’année dans la várzea, envahissant saisonnièrement la terra firme, à la différence de leurs rivaux capucins et sapajous qui occupent de façon inverse ces deux types forestiers.
Pour réaffirmer sa supériorité, le saïmiri entrouvre la cuisse pour mettre en évidence son appareil génital. Cette démonstration génitale typique (ouverture latérale de la jambe, forte supination du pied avec abduction du gros orteil et érection pénienne ou clitoridienne), pratiquée par les deux sexes, fut utilisée d’abord dans un contexte sexuel, avant de devenir un signal social ritualisé intervenant dans diverses situations agonistiques et de dominance. En exposant son pénis, le mâle supérieur impressionne visuellement un congénère. S’il se trouve près de lui, il peut poser la main sur le dos du dominé. Parfois, le dominant rapproche son pénis du subordonné et va jusqu’à uriner sur lui. En captivité, le saïmiri adopte une posture d’apaisement similaire à celle du chien, allongé sur le dos et cuisses ouvertes, les organes génitaux étant totalement exposés.
Selon la terminologie de Philip Hershkovitz, le saïmiri commun (S. sciureus) procède à une démonstration « ouverte » tandis que le saïmiri de Bolivie (S. boliviensis) s’adonne à une démonstration dite « fermée » dans laquelle il referme sa jambe autour de la tête de l’animal visé.
Chez le saïmiri de Bolivie, cette démonstration est assez souvent effectuée par un seul individu mâle, soit à l’adresse d’un mâle subordonné qui se soumet en se recroquevillant et en produisant parfois un gazouillis soit à l’adresse d’une femelle comme préliminaire à l’inspection des parties génitales (reniflement de la vulve afin de tester la réceptivité) mais elle peut aussi bien être réalisée par une femelle (qui dévoilera ainsi son clitoris érigé) ou par plusieurs individus à l’encontre de rivaux ou d’étrangers.
Le saïmiri a des contacts tactiles de courte durée (épouillage mutuel, salut en se reniflant, pelotonnage) qu’il compense par une communication vocale élaborée. Très bruyant, il passe pour le plus bavard des singes sud-américains. 26 appels ont été répertoriés, répartis en 6 classes : gazouillis et caquètements en guise de cris de contact ; pépiements et couinements pour réclamer le contact ou pour exprimer la soumission et la frustration ; jappements, gloussements et piaulements comme cri d’alarme ; ronflements, grondements et crachements de menace ; gémissements, croassements et cris perçants en guise de protestation ; ronronnements et cris rauques durant l’accouplement.
Il n’existe pas d’appel territorial longue-distance et la fréquence des cris s’établit généralement autour de 12kHz. L’appel principal (chuck call) consiste en une séquence bien ordonnée ressemblant à un piaulement initial suivi d’un jappement et terminé par une sorte de caquètement, il en existe plusieurs types et sous-types, il convoie des informations sur l’identitié de l’émetteur et sur l’environnement lors de la recherche alimentaire.
Ces primates réalisent de véritables dialogues coordonnés et certaines femelles amies entretiennent des conversations privées. Au sein d’une même espèce, les vocalisations diffèrent d’une région à une autre et chaque population possède quelques appels « personnels ».