Synapsiden umfassen Säugetiere und unsere entfernten Vorfahren, einschließlich Pelycosaurier und Therapsiden, während Sauropsid ein anderes Wort für Reptilien ist. Synapsid bedeutet „fusionierter Bogen“, ein Hinweis auf die Schädelstruktur. Ein anderer Name für ein Synapsid ist Theropsid, was „Tiergesicht“ bedeutet, im Gegensatz zu Sauropsid, was „Eidechsengesicht“ bedeutet. Synapsiden sind Sauropsiden sind die beiden evolutionären Abstammungslinien von Amnioten, zu denen alle nicht-amphibischen Tetrapoden und ihre Nachkommen gehören (wie Wale, die von Tetrapoden abstammen, aber ihre Beine verloren haben, als sie ausschließlich marin wurden). Frühe Synapsiden wurden früher als „säugetierähnliche Reptilien“ bezeichnet, aber dies ist eine falsche Bezeichnung, da sie überhaupt keine Reptilien waren.
Synapsiden und Sauropsiden spalteten sich vor etwa 320 Millionen Jahren, im späten Karbon, voneinander ab. Beide sahen aus wie kleine Eidechsen. Zu dieser Zeit existierten Tetrapoden seit etwa 45 Millionen Jahren im Wasser und seit mindestens 20 Millionen Jahren an Land. Beide sind Amnioten, also Tiere mit komplexen Eiern, die an Land abgelegt werden können, im Gegensatz zu Amphibien, die ihre Eier im Wasser ablegen müssen. Bevor sich Synapsiden und Sauropsiden aufspalteten, gab es einige Stammgruppen-Amnioten, die in keine der beiden Gruppen passten. Amnioten waren dazu bestimmt, die Erde zu erben, weil sie die einzigen Landwirbeltiere sind, die erhebliche Entfernungen vom Wasser wagen und trotzdem überleben können.
Der Unterschied zwischen Sauropsiden und Synapsiden wird durch die Öffnungen in ihrem Schädel definiert. Synapsiden haben ein zusätzliches Loch, das verwendet wird, um das Schädelgewicht zu reduzieren und einen Befestigungspunkt für die Kiefermuskulatur bereitzustellen. Sauropsiden begannen ohne Löcher im Schädel und entwickelten dann ein Paar, wobei jedes Loch hinter den Augen lag. Anfangs waren beide Gruppen „kaltblütig“ (ektotherm).
Seit dem späten Karbon ist die Besiedlung des Landes durch große Lebewesen ein evolutionäres Wettrüsten zwischen Synapsiden und Sauropsiden. Synapsiden hatten einen guten Start, diversifizierten sich schneller als Sauropsiden und brachten die meisten großen Tiere des Perms hervor, einschließlich der erfolgreichen Pelycosaurier, von denen einige so groß wie Lastwagen waren und die zu dieser Zeit die einzigen Spitzenprädatoren hatten.
Am Ende des Perms starben die größten Synapsiden aus und ließen viele Nischen für die Ausbeutung offen. Die Sauropsiden nutzten den Vorteil und führten schließlich zu Dinosauriern, die die Erde im gesamten Mesozoikum dominierten. Vor etwa 65 Millionen Jahren drehte sich das Blatt wieder, als ein Asteroid alle nicht-Vogel-Dinosaurier auslöschte. Synapsen regierten wieder die Welt in Form von Säugetieren. Schließlich führten Synapsiden zum Menschen, dem wohl evolutionär erfolgreichsten terrestrischen Wirbeltier in der Geschichte des Lebens auf der Erde.