Amphibien sind eine Klasse von Tieren, die moderne Frösche, Kröten, Salamander, Molche und Caecilians umfassen. Sie entwickelten sich vor etwa 340 Millionen Jahren aus Lappenflossenfischen und primitiven Tetrapoden. Manchmal wird dieses Datum fälschlicherweise mit 400 oder 380 Millionen Jahren angegeben, aber Fossilien wurden aus diesen Zeiträumen nicht ausgegraben.
Vor etwa 380 Millionen Jahren, während des Devons, begannen einige Fische Beine und Finger zu entwickeln. Diesen frühen „Tetrapodomorphen“ fehlten die Merkmale, die Amphibien definieren, daher werden sie als basale Tetrapoden klassifiziert. Vor Jahrzehnten wurden sie als Amphibien klassifiziert, obwohl Taxonomen ihre Meinung zu diesem Thema geändert haben. Aus diesem Grund wird der Ursprung dieser Klasse manchmal fälschlicherweise mit 380 Millionen Jahren angegeben.
Zu den frühesten Tetrapoden gehören Tiktaalik, einer der frühesten mit einer gewichttragenden Handgelenkstruktur, und Acanthostega, die acht Finger an jedem Fuß hatte. Diese frühen Arten waren hauptsächlich im Wasser lebend und benutzten ihre Gliedmaßen, um durch Sümpfe zu navigieren, anstatt ausgedehnte Reisen über das Land zu unternehmen.
Zwischen 380 und 360 Millionen Jahren liegt eine Zeit namens „Romer’s Gap“, in der kaum Fossilien von Tetrapoden gefunden wurden, was die Entwicklung der ersten Amphibien aus den frühen basalen Tetrapoden rätselhaft macht. Vor der Lücke wurden keine Fossilien gefunden, und das erste bekannte Amphibienfossil tauchte kurz nach der Lücke auf. Nach der Lücke befand sich die Welt im Karbon, als der Meeresspiegel hoch war und die Küsten mit überschwemmten Wäldern und Sümpfen bedeckt waren.
Die ersten Amphibien waren Temnospondylen, langköpfige Tiere mit weitläufigem Gang und unverwechselbarem Aussehen. Dies waren die ersten wirklich terrestrischen Tetrapoden und hätten sich albern gefressen, indem sie Insekten verzehrten, denen es an speziellen Anpassungen zur Verteidigung gegen große Wirbeltierräuber fehlte. Die frühen Temnospondylen waren so groß wie große Fische und erreichten eine Länge von etwa 1.6 bis 5 Fuß (0.5 bis 1.5 Meter). Die ersten hatten Stummelfüße und konnten sich wahrscheinlich nicht sehr schnell bewegen.
Während der gesamten Karbonzeit wuchsen Temnospondylen an Größe und Vielfalt, bis sie viele der räuberischen und pflanzenfressenden Nischen besetzten, die heute von Landtieren genutzt werden. Im späten Perm wurden einige sogar 30 m lang und ähnelten Krokodilen. Dieses Tier, Prionosuchus, ist die größte bekannte Amphibie. Im Karbon gesellten sich zu den Temnospondylen die vielfältigen, aber weniger zahlreichen Lepospondylen. Lissamphibien, die Gruppe, die alle modernen Amphibien und ihre gemeinsamen Vorfahren umfasst, entstand vor etwa 9 Millionen Jahren.