Temnospondyls so nenavadna in raznolika skupina zelo zgodnjih dvoživk, ki so živele v različnih habitatih, dokler so bile v vodi ali blizu nje. Temnospondili so bili pogosti v času karbona, perma in triasa, nekaj vrst pa je preživelo celo v geografsko izoliranih območjih skozi kredo. Fosili temnospondila so stari od 310 do približno 112 milijonov let, v skupnem trajanju skoraj 200 milijonov let, kar je 40 milijonov let dlje kot dinozavri. Med paleontologi se ne strinjajo, ali temnospondili niso zapustili prednikov ali so se razvili v nekatere sodobne dvoživke. Prej je veljalo, da so predniki žab, vendar je ta pogled od takrat padel v nemilost.
Tipični temnopsondil je imel široko, krokodilu podobno glavo in manjše telo plazilcev, čeprav so bile različice s telesom v obliki soda, telesi salamandra in glavami podobnimi aligatorjem. Temnospondili so bili med prvimi tetrapodi, najzgodnejši, tako kot Dendrerpeton, pa so bili podobni majhnim kuščarjem. Temnospondili so del zdaj zastarele skupine, imenovane labirintodonti, ki vključuje bazalne tetrapode brez dvoživk, ihtiostegide. Temnospondili so bili najštevilčnejše kopenske živali v karbonu in permu, torej v pozni paleozojski dobi. Takrat je bila raznolikost tetrapodov majhna v primerjavi z nedavnim časom. Ena od edinih drugih kopenskih skupin so bili lepospondili, ki so vključevali kuščarjem, tritojem, jeguljam ali kačam podobne oblike, ki so zasedle specializirane niše, ki jih ne zasedajo temnospondili. Nekateri lepospondili so znani po glavi v obliki črke U ali V.
Pozni paleozoik so imenovali »doba dvoživk«, ker so se pojavile dvoživke in začele zasedati številne razpoložljive kopenske niše, vključno s plenilci in rastlinojedimi, ki segajo od nekaj centimetrov v premeru do prazgodovinskih velikanov, kot je 9 m (30 ft) Prionosuchus, a. krokodilu podoben temnospondil, ki je živel v poznem permu, znan kot največji fosil dvoživk, ki so ga kdaj našli. Temnospondili so jedli skoraj vse, kar je bilo takrat užitno, vključno z ribami, žuželkami, mehkužci in drug drugega. Kolonizirali so prve gozdove na svetu.