Los sinápsidos («arco fusionado») son uno de los dos grupos de amniotas, o animales terrestres no anfibios, que incluye a los mamíferos y sus parientes extintos, los terápsidos. El otro grupo, los saurópsidos, incluye reptiles, aves y parientes extintos. Juntos, sinápsidos, saurópsidos y anfibios forman todos los tetrápodos, tanto existentes como extintos, a excepción de unos pocos tetrápodos de grupos troncales que existían antes de que estos grupos se ramificaran entre sí hace aproximadamente 320 millones de años, a finales del Carbonífero.
Los únicos sinápsidos vivos son los mamíferos. Dado que la palabra «mamífero» se entiende ampliamente, y «sinápsido» no, a veces la palabra sinápsido se usa para referirse específicamente al grupo extinto, que antes se llamaba reptiles similares a los mamíferos. Más recientemente, se descubrió que estos animales, de hecho, carecían de ciertas características universales entre los reptiles, por lo que se les dio su propio grupo. A veces se les llama «mamíferos de tallo».
Una característica común entre los sinápsidos es la fenestra temporal, un agujero en el cráneo detrás de los ojos, destinado a reducir el peso del cráneo. Los sinápsidos modernos son todos de sangre caliente, pero muchos de los primeros sinápsidos eran de sangre fría, lo que hace que esta característica no sea definitiva. Como los mamíferos de hoy, los sinápsidos antiguos tenían piel glandular, sin escamas. Se desconoce exactamente en qué punto los sinápsidos desarrollaron el vello corporal y las glándulas mamarias. A veces, los primeros sinápsidos se denominan «lagartos desnudos» porque se parecen a los lagartos en apariencia, solo que sin escamas. Otra innovación evolutiva de los sinápsidos fueron los primeros dientes diferenciados. A medida que los sinápsidos continuaron evolucionando, se volvieron más mamíferos y menos reptiles.
Tanto los primeros sinápsidos como los saurópsidos parecían pequeños lagartos. Curiosamente, el primer sinápsido conocido, Archaeothyris, que vivió hace 320 millones de años, era un poco más grande que el primer saurópsido conocido, Hylonomus, que vivió hace 315 millones de años, y puede que incluso se haya aprovechado de él. Este papel se invirtió durante la Edad de los dinosaurios de 155 millones de años, y luego se invirtió nuevamente en los últimos tiempos, cuando los dinosaurios se extinguieron y los mamíferos carnívoros comenzaron a cazar con frecuencia lagartos y serpientes.
El sinápsido temprano Lystrosaurus fue uno de los únicos animales terrestres que sobrevivió a la extinción Pérmico-Terciario, la «madre de todas las extinciones masivas» en la que murieron ~ 99.5% de todos los individuos y 70% de todas las especies de vertebrados terrestres. Durante unos pocos millones de años, Lystrosaurus fue uno de los únicos tetrápodos que deambulaban por los continentes, un nivel de uniformidad de especies no visto durante ninguna otra era geológica.