本亚纲是早期爬行动物的一个类群，最早出现于石炭纪，在三叠纪绝灭。它们是连接原始爬行动物和哺乳动物的桥梁，其鉴别特征是头骨上有一个颞孔，位于眶后骨和鳞骨接合处之下。它们当中有些类群发育了一些似哺乳动物的特征，如牙齿分异，中耳位置低，肩带有前乌喙骨和乌喙骨等，因此本亚纲又称为似哺乳爬行动物(mammal-like reptiles)。本亚纲的进步成员与哺乳动物很难划分，根据目前的研究，哺乳动物定义为下颌只有一块齿骨，否则便不能归入哺乳动物之中。本亚纲分为两个目：盘龙目和兽孔目。
1、盘龙目(Pelycosauria)
本亚纲中最原始的种类，分布于晚石炭世和早二叠世。蛇齿龙类(Ophiacodonts)即其代表，由此进化，到二叠纪出现了楔齿龙类(Sphenacodonts)和基龙类(Edaphosauria)。
楔齿龙类的异齿龙(Dimetrodon)和基龙类的基龙(Edaphosaurus Cope)，它们形态奇异，除牙齿分异外，脊椎的髓棘加长成很长的棘刺，在背部高高扬起，并张以皮膜，形如船帆。对其功能曾有过各种猜测，比较合理的解释认为作调节体温之用。
