Tetrapoder är en monofyletisk (härstammande från en gemensam förfader) grupp av landdjur som utvecklades för cirka 365 miljoner år sedan från lobfenade fiskar som kallas sarcopterygier. Man tror att tetrapoder utvecklats stegvis från fiskar anpassade att simma genom ogräskvävda träsk. Dessa fiskar utvecklade muskulösa underfenor när de brukade navigera i dessa träsk, som så småningom utvecklades till fullfjädrade ben. Vissa av dessa tidiga former hade många siffror, till skillnad från de fem eller färre siffrorna som är vanliga för så många fyrfotsdjur idag.
De tidigaste tetrapoderna, kallade basal- eller stamfyrfots, som arten Acanthostega, är mer primitiva än den gemensamma förfadern till alla tetrapods som lever idag, och faller därför inte in i någon av de viktigaste tetrapoderna. Det finns bara några dussin arter i denna klassificering, och de är alla sedan länge utdöda.
Bortsett från de basala tetrapoderna finns det tre huvudgrupper av tetrapoder: amfibier, synapsider (som betyder ”sammansatt båge”, däggdjur är de enda synapsiderna som lever idag) och sauropsider (som betyder ”ödlansikte”). Dessa grupper är alla monofyletiska förutom det möjliga undantaget för amfibier; vissa forskare misstänker att salamandrar kan ha utvecklats från en forntida groddjur som är mer primitiv än den gemensamma förfadern till alla andra levande amfibier. Ett annat namn för synapsider är theropsid, som betyder ”djuransikte”, och ett annat namn för sauropsiderna är ”reptiler”.
Både synapsider och sauropsider är fostervatten, vilket betyder att fosterformerna närs av en komplex serie av näringsämnen och membran tills de mognar tillräckligt för att andas luft och vandra i världen självständigt. För synapsider innebär detta en livmoder (placenta däggdjur) eller en påse (pungdjur). Sauropsider lägger ägg. Synapsider och sauropsider tros ha utvecklats från amfibier vid ungefär samma tidpunkt, för cirka 320 miljoner år sedan, under karbonperioden. Hylonomus är den tidigaste bekräftade reptilen när detta skrivs, medan Archaeothyris är den tidigaste synapsiden. Båda liknade små ödlor och översköljdes av de stora groddjuren som dominerade de terrestra ekosystemen på den tiden. Det var inte förrän efter en istid nära slutet av karbon som några av de stora groddjuren började dö ut och synapsider och sauropsider ökade i storlek för att fylla lediga nischer.