Tetrapodot viittaavat nelijalkaisiin (nelijalkaisiin) nelijalkaisen evoluutiopuun juureen, joka sisältää kaikki maanpäälliset selkärankaiset ja jopa joitain merieläimiä, kuten valaita: valaita ja sukulaisia. Perustetrapodit kehittyivät sarkopterygioista (lohko-siipiset kalat), joita nykyään edustavat elävät fossiilit coelacanth ja lungfish.
380 miljoonaa vuotta sitten, devonin aikana, maasta puuttui reheviä metsiä, jotka luonnehtivat kaikkia myöhempiä aikoja. Todelliset puut olivat vasta alkamassa kehittyä, mutta alkeelliset verisuonikasvit olisivat olleet kaikkialla luoden lyhyitä, pensaiden kaltaisia metsiä. Niitä asuttivat niveljalkaiset, kuten punkit, skorpionit ja myriapodit, sekä muutamia yksinkertaisia nilviäisiä, jotka eivät fossiiloituneet hyvin. Outo sieni -monoliitti Prototaksiitit, joiden korkeus oli jopa 9 metriä (30 jalkaa), oli korkein asia ympärillä. Maapallo oli lämmin, mikä aiheutti mannerjalustan tulvan ja alamaan peittämisen ravinteikkailla soilla. Ympäristö oli täydellinen kannustamaan pientä kalaperhettä kehittämään vahvempia evät, joita käytettiin liikuttamaan matalien soiden kasvillisuuden läpi.
Varhaiskärpäsillaisilla kaloilla, kuten Eusthenopteronilla, joka eli noin 380 miljoonaa vuotta sitten, tiedetään olevan monia piirteitä, joiden tiedetään olevan ainutlaatuisia nykyään nelijalkaisille: sisäiset sieraimet, kaksikomponenttinen kallonvälinen nivel ja etenkin säde, kyynärpää ja olkaluu etusiivessä ja sääriluut, sääriluu ja reisiluut lantionevässä. Viimeisen ominaisuuden tiedetään nyt olevan yhteinen kaikille sarkopterioille.
Noin samaan aikaan asui Panderichthys, matalan veden kala, jolla oli vielä enemmän peruspohjaisia kaltaisia ominaisuuksia, erityisesti leveä, tetrapodin kaltainen pää. Panderichthys on ratkaiseva siirtymäkauden fossiili, joka osoittaa keskipisteen lantion vyöhykkeen kehityksessä, mikä teki mahdolliseksi perusjalkojen jalat. Sen päässä oli jopa spiracle tai happea hengittävä putki, joka myöhemmin kehittyi jalustinluuksi tetrapod-korvissa. Tämä antoi sen hengittää riittävästi happipitoisessa mutaisessa vedessä.
Noin 475 miljoonaa vuotta sitten asui kuuluisa Tiktaalik, jonka rekonstruoinnit ja analyysi osoittavat selvimmin välimuodon kalan ja sammakkoeläimen välillä. Ei tiedetä, oliko Tiktaalik todellinen tetrapodi, joka matkusti maalle, vaikka se näyttää todennäköiseltä. Tiktaalikin luurankoa koskevat tutkimukset ovat osoittaneet, että se olisi voinut tukea omaa painoaan. Sen evien rannerakenne ei ollut nähtävissä aiemmissa kaloissa. Sen päässä oli huomattavan kokoisia spiraaleja, jotka todennäköisesti kanavoivat happea alkukantaisiin keuhkoihin. Tällä sarkopterialaisella oli jopa leveä, krokotiilin kaltainen pää, jonka se pystyi kääntämään vasemmalle ja oikealle kehostaan riippumatta. Tiktaalik on parhaiten säilynyt sarkopterygialainen, joka luokitellaan alaluokkaan Tetrapodomorpha. Tiktaalikin ja Tetrapodmorphan aiempien jäsenten, kuten Kenichthysin, katsotaan olevan niin samankaltaisia kuin peruspetrapodit, että niitä on kutsuttu “kalapodoiksi”, koska niissä yhdistyvät kalat ja perusjalkaiset.
Yksi ensimmäisistä todellisista tetrapodeista, jotka eivät luultavasti vielä kulkeneet pääasiassa maalla, mutta käyttivät alkeellisia jalkojaan navigoidakseen suilla, oli Ichthyostega, joka eli 367-362.5 miljoonaa vuotta sitten. Ichthyostega on yksi harvoista basaalisista nelijalkaisista, nelijalkainen, joka ei ole sammakkoeläin, synapsidi (nisäkäs ja sukulaiset) tai sauropsidi (matelija). Näillä eläimillä oli useita muita evoluutioinnovaatioita maanpäälliseen elämään. Ensinnäkin Ichthyostega käytti hengittämiseen ensisijaisesti keuhkojaan eikä kiduksiaan. Siinä oli erityinen ihon peite, joka auttoi estämään sen kuivumista. Sillä oli luustorakenne (erityisesti selkäranka ja rintakehä), joka osoittaa selvästi, että tämä eläin vietti paljon aikaa pitäessään itsensä pystyssä. Ichthyostega ja muut ichthyostegoids (Acanthostega, Elginerpeton, Ichthyostega ja muut) korvattiin lopulta temnospondyyleillä ja antrakosauruksilla, mukaan lukien kuuluisat Eryopsit. Valitettavasti molempien ryhmien välillä on 20-30 miljoonan vuoden ero fossiilisten tietueiden välillä, vain muutama yksilö.