Tetrapodit ovat monofyleettinen (yhteisestä esi-isästä polveutuva) maaeläinryhmä, joka kehittyi noin 365 miljoonaa vuotta sitten lohkoeväkaloista, joita kutsutaan sarkopterygianiksi. Tetrapodien uskotaan kehittyneen vähitellen kaloista, jotka ovat sopeutuneet uimaan rikkaruohojen peittämien suiden läpi. Näille kaloille kehittyivät lihaksikkaat alemmat evät, kun heillä oli tapana navigoida näillä suilla, joista kehittyi lopulta täysimittaiset jalat. Joissakin näistä varhaisista muodoista oli useita numeroita, toisin kuin viisi tai vähemmän numeroa, jotka ovat yhteisiä niin monille tetrapodille nykyään.
Varhaisimmat tetrapodet, joita kutsutaan tyvi- tai varren tetrapodeiksi, kuten Acanthostega-laji, ovat primitiivisempiä kuin kaikkien nykyään elävien tetrapodien yhteinen esi-isä, joten ne eivät kuulu mihinkään tärkeimpiin tetrapodiryhmiin. Tässä luokituksessa on vain muutama tusina lajia, ja ne kaikki ovat kuolleet sukupuuttoon kauan sitten.
Perustetrapodien lisäksi tetrapodeja on kolme pääryhmää: sammakkoeläimet, synapsidit (tarkoittaa “fuusioitunutta kaaria”, nisäkkäät ovat ainoat nykyään elävät synapsidit) ja sauropsidit (tarkoittaa “liskon kasvoja”). Nämä ryhmät ovat kaikki monofyleettisiä lukuun ottamatta mahdollista sammakkoeläintä; Jotkut tutkijat epäilevät, että salamanterit ovat saattaneet kehittyä muinaisesta sammakkoeläimistä, jotka ovat primitiivisempiä kuin kaikkien muiden elävien sammakkoeläinten yhteinen esi-isä. Toinen synapsidejen nimi on theropsid, joka tarkoittaa “pedon kasvot”, ja toinen nimi sauropsideille on “matelijat”.
Sekä synapsidit että sauropsidit ovat amnioteja, mikä tarkoittaa, että sikiön muotoja ravitsee monimutkainen sarja ravintoaineita ja kalvoja, kunnes ne ovat riittävän kypsiä hengittämään ilmaa ja kävelemään ympäri maailmaa itsenäisesti. Synapsideille tämä koskee kohtua (istukan nisäkkäät) tai pussia (pussieläimiä). Sauropsidit munivat. Synapsidien ja sauropsidejen uskotaan kehittyneen sammakkoeläimistä suunnilleen samaan aikaan, noin 320 miljoonaa vuotta sitten, hiilikauden aikana. Hylonomus on tämän kirjoitushetken varhaisin vahvistettu matelija, kun taas Archaeothyris on varhaisin synapsidi. Molemmat muistuttivat pieniä liskoja, ja suuret sammakkoeläimet, jotka hallitsivat tuolloin maan ekosysteemejä, kääpiöivät. Vasta jääkauden jälkeen, lähellä hiilikauden loppua, osa suurista sammakkoeläimistä alkoi kuolla sukupuuttoon ja synapsidit ja sauropsidit kasvoivat täyttämään tyhjiä markkinarakoja.