I pelicosauri (dal greco pelyx che significa “ciotola” e sauros che significa “lucertola”) sono un ordine di tetrapodi emersi durante il tardo Carbonifero, fioriti durante il Primo Permiano, poi furono sostituiti dai loro discendenti, i terapsidi, durante il Tardo Permiano. Questo gruppo primitivo fu la forma dominante di vita terrestre per circa 40 milioni di anni, 3/5 della durata del dominio dei mammiferi, e fu tra i primi amnioti (tetrapodi non anfibi) ad evolversi. È uno dei gruppi più primitivi di tetrapodi, dopo i tetrapodi basali e i primi anfibi.
I pelicosauri variavano in dimensioni da un grosso topo a un lupo fino a più grande di un elefante. Essendo la forma dominante della vita terrestre, si sono evoluti per sfruttare numerosi ruoli, inclusi erbivori, insettivori e carnivori. Alcuni assomigliavano a robuste lucertole, altri erano più estranei, come l’iconico Dimetrodon grandis, un predatore all’apice di 3 1/2 metri (11 piedi) di lunghezza, con enormi estensioni vertebrali che creavano una grande vela ricoperta di pelle. Questo animale aveva un aspetto un po’ simile a un drago. Altri pelicosauri condividevano la vela posteriore, che si ritiene sia stata utilizzata per aumentare la temperatura dell’animale. Un altro pelicosauro, Cotylorhynchus, era un titanico erbivoro a forma di botte con una piccola testa e una lunghezza totale superiore a 6 m (20 piedi). Sarebbe stato più lungo e più pesante dei più grandi elefanti viventi oggi.
I pelicosauri furono tra i primi amnioti, il che significa che avevano uova ben sviluppate, permettendo loro di avventurarsi lontano dall’acqua: gli anfibi devono rimanere umidi e deporre le uova nell’acqua. I pelicosauri furono il primo gruppo amniotico di successo, in grado di colonizzare gli interni continentali che erano stati raggiunti da piante e insetti decine di milioni di anni prima. Tuttavia, il periodo in cui i pelicosauri ebbero successo, il Primo Permiano, fu anche un periodo di grandi deserti, poiché tutti i continenti del mondo si erano fusi nel supercontinente Pangea, che includeva praticamente tutta la massa terrestre del mondo. L’interno di Pangea sarebbe stato il più grande deserto che il mondo avesse mai visto. Per questo motivo, l’arte che raffigura ricostruzioni di pelicosauri li mostra spesso in uno sfondo desertico, anche se molti gruppi di pelicosauri vivevano probabilmente nelle foreste.
I pelicosauri vengono occasionalmente raggruppati con i dinosauri, specialmente quando si semplificano le cose per i bambini, ma gli adulti dovrebbero sapere che non esiste alcuna relazione tra dinosauri e pelicosauri, tranne per il fatto che entrambi sono stati la forma di vita dominante sulla Terra per un periodo. Nonostante il loro aspetto occasionalmente rettiliano, i pelicosauri erano sinapsidi, non sauropsidi (rettili), e in realtà gli antenati dei mammiferi. Un gruppo di pelicosauri, i terapsidi, acquisì caratteristiche molto tipiche dei mammiferi e, dopo più di cento milioni di anni, produsse i primi veri mammiferi. Tutti i pelicosauri si estinsero prima della fine del Permiano, risparmiandoli dalla massiccia estinzione alla fine del Permiano.