Temnospondylen sind eine seltsame und vielfältige Gruppe sehr früher Amphibien, die in einer Vielzahl von Lebensräumen lebten, solange sie sich im oder in der Nähe von Wasser befanden. Temnospondylen waren während des Karbons, des Perms und der Trias weit verbreitet, und einige Arten überlebten sogar in geographisch isolierten Zonen der Kreidezeit. Temnospondyl-Fossilien haben ein Alter von 310 bis etwa 112 Millionen Jahren und haben eine Gesamtdauer von fast 200 Millionen Jahren, 40 Millionen Jahre länger als die Dinosaurier. Unter Paläontologen herrscht Uneinigkeit darüber, ob Temnospondyle keine Vorfahren hinterlassen oder sich zu modernen Amphibien entwickelt haben. Früher dachte man, sie seien die Vorfahren der Frösche, aber diese Ansicht ist inzwischen in Ungnade gefallen.
Der typische Temnopsondyl hatte einen breiten, krokodilartigen Kopf und einen kleineren Reptilienkörper, obwohl es Varianten mit tonnenförmigen Körpern, Salamanderkörpern und alligatorähnlichen Köpfen gab. Die Temnospondylen gehörten zu den ersten Tetrapoden, und die frühesten ähnelten wie Dendrerpeton kleinen Eidechsen. Temnospondyls sind Teil einer mittlerweile veralteten Gruppe namens Labyrinthodonten, zu der die nicht-amphibischen basalen Tetrapoden, die Ichthyostegiden, gehören. Temnospondyle waren die zahlreichsten Landtiere während des Karbons und des Perms, also während des gesamten späten Paläozoikums. Damals war die Diversität der Tetrapoden im Vergleich zu früher gering. Eine der einzigen anderen Landgruppen waren Lepospondyle, zu denen eidechsenartige, molchartige, aal- oder schlangenartige Formen gehörten, die spezielle Nischen einnahmen, die nicht von Temnospondylen besetzt waren. Einige Lepospondyle sind berühmt für ihre U- oder V-förmigen Köpfe.
Das späte Paläozoikum wurde als „Zeitalter der Amphibien“ bezeichnet, weil Amphibien entstanden und begannen, zahlreiche verfügbare terrestrische Nischen zu besetzen, darunter Raubtiere und Pflanzenfresser mit einem Durchmesser von wenigen Zoll bis hin zu prähistorischen Riesen wie dem 9 m (30 ft) großen Prionosuchus, a krokodilähnliches Temnospondyl, das im späten Perm lebte und als das größte jemals gefundene Amphibienfossil bekannt ist. Temnospondyls aßen zu dieser Zeit praktisch alles Essbare, einschließlich Fische, Insekten, Weichtiere und einander. Sie besiedelten die ersten Wälder der Welt.