Cycads sind eine Ordnung von Samenpflanzen, Cycadales, berühmt für ihre kräftigen Stämme und zusammengesetzten Blätter, ihre tropische und subtropische Verbreitung und ihre Verbindung mit dem Mesozoikum und den Dinosauriern. Vor dem Aufkommen der Blütenpflanzen vor etwa 80 Millionen Jahren waren Palmfarne und ihre Verwandten, die Nadelbäume, die dominierenden Pflanzen auf der Erde. Cycads sind eine von vier Abteilungen von Gymnospermen (nicht blühende Samen tragende Pflanzen). Die anderen Abteilungen sind Koniferen, Ginkgo und Gnetophyten. Gymnospermen haben „nackte Samen“ im Gegensatz zu Angiospermen, deren Samen von einem Karpal geschützt werden. Cycadeen werden oft mit Farnen und Palmen verwechselt, obwohl sie mit keinem verwandt sind.
Die Entwicklung der Palmfarne wurde auf das Unterperm vor etwa 280 Millionen Jahren datiert, obwohl die Möglichkeit besteht, dass einige Palmfarne bereits vor 325 Millionen Jahren im Karbon existierten. Sie erlangten schnell eine weltweite Verbreitung und waren auf allen großen Kontinenten zu finden, die es damals gab. Palmfarnen, die an subtropische und tropische Bedingungen angepasst waren, blühten für die nächsten 200 Millionen Jahre, da die Temperatur des gesamten Planeten mild und ziemlich gleichmäßig war. Es wäre nicht ungewöhnlich gewesen, Palmfarne im heutigen Nordeuropa oder im Norden der Vereinigten Staaten wachsen zu sehen.
Palmfarne sind insofern ungewöhnlich, als Pollenfossilien gezeigt haben, dass sie einst viel vielfältiger waren als heute. Es gibt nur etwa 305 erhaltene Palmfarnarten, im Gegensatz zu den Tausenden, die wahrscheinlich existierten, als die Pflanzenteilung ihren Höhepunkt erreichte. Signifikante genetische Unterschiede zwischen den drei wichtigsten überlebenden Palmfarn-Linien weisen auch auf ihre alte genetische Vielfalt hin. Cycadeen sind in der Regel auf ihren jeweiligen Kontinenten endemisch – amerikanische Cycadeen unterscheiden sich von afrikanischen Cycaden, die sich wiederum von südostasiatischen Cycaden unterscheiden. Es gibt erhebliche Meinungsverschiedenheiten darüber, wie viele Palmfarnarten wirklich existieren, da einige verschiedene Arten sich kreuzen können, was Fragen über das konventionelle Konzept einer biologischen Art aufwirft.