Sammakkoeläimet ovat eläinlaji, johon kuuluu nykyajan sammakoita, rupikonnia, salamantereita, vesikiekkoja ja caecilians. Ne kehittyivät ensimmäisen kerran lohkeellisista kaloista ja alkukantaisista nelijalkaisista noin 340 miljoonaa vuotta sitten. Joskus tämä päivämäärä annetaan väärin 400 tai 380 miljoonaa vuotta sitten, mutta fossiileja ei ole löydetty näiltä ajanjaksoilta.
Noin 380 miljoonaa vuotta sitten, devonin aikana, jotkut kalat alkoivat kehittää jalkojaan ja numeroitaan. Näistä varhaisista “tetrapodomorfeista” puuttui sammakkoeläimiä määrittelevät ominaisuudet, joten ne luokitellaan perätetrapodeiksi. Vuosikymmeniä sitten ne luokiteltiin sammakkoeläimiksi, vaikka taksonomit ovat muuttaneet näkemystään asiasta. Siksi tämän luokan alkuperä mainitaan joskus väärin 380 miljoonaa vuotta sitten.
Joitakin varhaisimpia tetrapodeja ovat Tiktaalik, yksi varhaisimmista, joissa on painava rannerakenne, ja Acanthostega, jossa oli kahdeksan numeroa kummassakin jalassa. Nämä varhaiset lajit olisivat olleet enimmäkseen vesieliöitä ja käyttäneet raajojaan navigoidakseen soiden läpi sen sijaan, että olisivat tehneet laajoja matkoja maan yli.
380–360 miljoonaa vuotta sitten on aika, jota kutsutaan ”Romerin kuiluksi”, jossa tuskin yhtään nelijalkaisia fossiileja on löydetty. Ennen kuilua fossiileja ei löydy, ja ensimmäinen tunnettu sammakkoeläimen fossiili ilmestyy pian raon jälkeen. Aukon jälkeen maailma oli hiilen aikakaudella, jolloin merenpinta oli korkea ja rannikot peitetty tulvilla metsillä ja soilla.
Ensimmäiset sammakkoeläimet olivat temnospondyylejä, pitkäpäisiä eläimiä, joilla oli rönsyilevä kävely ja erottuva ilme. Nämä olivat ensimmäiset aidosti maanpäälliset tetrapodit, ja he olisivat syöneet itsensä typeriksi syömällä hyönteisiä, joilla ei ollut erityisiä mukautuksia puolustamaan suuria selkärankaisia saalistajia. Varhaiset temnospondylit olivat suurten kalojen kokoisia, noin 1.6-5 metrin pituisia. Varhaisimmilla oli jalat, eivätkä he todennäköisesti voineet liikkua kovin nopeasti.
Koko hiilihapon ajan temnospondyylien koko ja monimuotoisuus kasvoivat, kunnes ne miehittivät monia saalistus- ja kasvissyöjiä, joita maaeläimet käyttävät nykyään. Myöhään Permin aikaan jotkut kasvoivat jopa 30 metrin pituisiksi ja muistuttivat krokotiilejä. Tämä eläin, Prionosuchus, on suurin tunnettu sammakkoeläin. Hiilidioksidissa temnospondyyleihin liittyi erilaisia, mutta vähemmän lukuisia lepospondyylejä. Lissamphibians, ryhmä, joka sisältää kaikki nykyaikaiset sammakkoeläimet ja heidän yhteiset esi -isänsä, syntyi noin 9 miljoonaa vuotta sitten.