爬行動物的主要特徵：1、都用肺呼吸，體温不恆定，會隨外界的温度變化而變化。2、身體表面覆有鱗片或角質板。3、四肢短小或無四肢，貼近地面爬行。4、在陸地上產卵，卵表面有堅韌的卵殼。5、爬行動物的心臟只有三個心室。
爬行類由石炭紀末期的古代兩棲類進化而來，心臟有兩心房一心室，心室有不完全隔膜，體温不恆定，是真正適應陸棲生活的變温脊椎動物，並由此產生出恆温的鳥類和哺乳類。爬行類不僅在成體結構上進一步適應陸地生活，其繁殖也脱離了水的束縛，與鳥類、哺乳類共稱為羊膜動物（amniota）。
最早的爬行類化石見於上石炭統下部，即杯龍類的Hylonomus。但其具體特徵與迷齒類對比，還不是很理想。從比較解剖學出發，發現於美國德克薩斯西蒙城下二疊統的Seymouria（蜥螈或名西蒙螈）倒是介於爬行類和兩棲類之間的過渡型。Seymouria的頭骨及牙齒保持了兩棲類的特點，而頭後的骨骼則具有爬行類的特點。由於Seymouria的出現時間太晚，已不可能是爬行類的祖先了。
從最早的含有爬行類化石的地層上石炭統中便已見到有大鼻龍類、闊齒龍類、盤龍類和中龍類許多類羣，這説明爬行動物在晚石炭世之前早已分支進化了，它們有可能是多源起源。
