在石炭纪和二叠纪还曾经生存着迷齿类原始两栖动物，被归为壳椎亚纲。壳椎类多体型较小，非常特化，其中包括一些相貌奇特的成员，如石炭纪的Dolichosoma完全没有四肢，而二叠纪的笠头螈Diplocaulus有着独特的三角形的头。古生代结束时壳椎类全部灭绝，是否留下了后代尚不明确。
进入中生代后，现代类型的两栖动物开始出现。现代类型的两栖动物身上光滑而没有鳞甲，皮肤裸露而湿润，布满粘液腺，被归入滑体亚纲。这种皮肤可以起到呼吸的作用，有些两栖动物甚至没有肺而只靠皮肤呼吸。最早的滑体两栖类是三叠纪的原蛙类，如三叠尾蛙Triadobatrachus，与现代的蛙有些类似，但是有短的尾。有尾目和无足目出现的晚些，有尾目出现于侏罗纪，而无足目到了新生代初期才有可靠的纪录，不过无足目特征比较原始，可能更早便以起源。现代两栖动物的起源现在没有定论，有人认为无尾目起源于迷齿类而有尾目和无足目起源于壳椎类，也有人认为三者的共性很多，有着共同的起源
