Synapsideihin kuuluvat nisäkkäät ja kaukaiset esi -isämme, mukaan lukien pelycosaurs ja therapsids, kun taas sauropsid on toinen sana matelijoille. Synapsid tarkoittaa “sulanut kaari”, viittaus kallon rakenteeseen. Toinen synapsidin nimi on theropsid, joka tarkoittaa “pedon kasvot”, toisin kuin sauropsid, joka tarkoittaa “lisko kasvot”. Synapsidit ovat sauropsideja, jotka ovat amniotien kaksi evoluutiota, mukaan lukien kaikki muut kuin sammakkoeläimet, tetrapodit ja niiden jälkeläiset (kuten valaat, jotka polveutuivat tetrapodeista, mutta menettivät jalkansa, kun niistä tuli yksinomaan merellisiä). Varhaisia synapsideja kutsuttiin “nisäkkään kaltaisiksi matelijoiksi”, mutta tämä on harhaanjohtava, koska ne eivät olleet lainkaan matelijoita.
Synapsidit ja sauropsidit erosivat toisistaan noin 320 miljoonaa vuotta sitten, hiilen loppuvaiheessa. Molemmat näyttivät pieniltä liskoilta. Tuolloin tetrapodit olivat olleet vedessä noin 45 miljoonaa vuotta ja maalla vähintään 20 miljoonaa vuotta. Molemmat ovat amniotteja, eli eläimiä, joilla on monimutkaisia munia, jotka voidaan sijoittaa maahan, toisin kuin sammakkoeläimet, joiden on munittava munansa veteen. Ennen synapsidien ja sauropsidien jakautumista oli joitain varsiryhmän amnioteja, jotka eivät sopineet kumpaankaan ryhmään. Amniotien oli määrä periä maapallo, koska ne ovat ainoita selkärankaisia, jotka voivat päästä huomattaville etäisyyksille vedestä ja silti selviytyä.
Ero sauropsidien ja synapsidien välillä määritellään niiden kallon aukkojen perusteella. Synapsideissa on ylimääräinen reikä, jota käytetään vähentämään kallon painoa ja tarjoamaan kiinnityspistettä leukalihaksille. Sauropsidit aloittivat ilman reikiä kalloissaan ja kehittivät sitten yhden parin, jossa jokainen reikä oli silmien takana. Aluksi molemmat ryhmät olivat ”kylmäverisiä” (ektotermisiä).
Hiilikuun lopusta lähtien maan kolonisointi suurilla olennoilla on ollut evoluutiokilpailu synapsidien ja sauropsidien välillä. Synapsidit saivat hyvän alun, ja ne monipuolistuivat nopeammin kuin sauropsidit ja synnyttivät suurimman osan Permian suurista eläimistä, mukaan lukien menestyneet pelycosaurs, joista osa oli yhtä suuria kuin kuorma -autot, ja niillä oli aikansa ainoat kärki saalistajat.
Permin lopussa suurimmat synapsidit kuolivat sukupuuttoon, jättäen monia markkinarakoja auki hyödyntämistä varten. Sauropsidit käyttivät hyväkseen, lopulta syntyivät dinosaurukset, jotka hallitsivat maata koko Mesozoicin aikana. Noin 65 miljoonaa vuotta sitten pöydät kääntyivät jälleen, kun asteroidi tuhosi kaikki muut kuin lintu dinosaurukset. Synapsidit hallitsivat maailmaa jälleen nisäkkäiden muodossa. Lopulta synapsidit synnyttivät ihmisiä, epäilemättä evoluution kannalta menestyneimpiä maanpäällisiä selkärankaisia maapallon elämän historiassa.