Plantilla:15 article dels Animals
L'evolució dels mamífers a partir dels sinàpsids basals ("rèptils" mamiferoides) fou un procés gradual que durà aproximadament noranta-cinc milions d'anys, des de l'aparició dels primers sinàpsids com ara Archaeothyris o Clepsydrops al Pennsylvanià fins l'aparició dels primers mamaliaformes com ara Adelobasileus a l'estatge faunístic Carnià. El llinatge sinàpsid divergí del llinatge sauròpsid, que conduiria als rèptils, els dinosaures i els ocells, a finals del període Carbonífer, només vint milions d'anys després de la formació del clade dels amniotes.
Els sinàpsids es diversificaren durant el Permià, produint formes tan cèlebres com Dimetrodon, Sphenacodon o l'edafosaure. Durant uns quaranta milions d'anys, foren els animals terrestres dominants, però fa 251,4 milions d'anys l'extinció permiana posà fi al seu domini, portant a la desaparició tots els grups de pelicosaures tret dels teràpsids. Després d'aquesta extinció, que eliminà el 70% dels vertebrats terrestres, el grup teràpsid dels listrosaures es recuperà i arribà a exercir un domini tan aclaparador que no s'ha tornat a repetir mai més en la història de la Terra: durant un temps, el 95% dels vertebrats terrestres pertanyien a aquest gènere. Tanmateix, un esdeveniment conegut com a canvi del Triàsic obrí la porta al domini dels dinosaures i obligà els mamífers a mantenir un perfil baix durant els següents 160 milions d'anys.