Dvoživke, razred Amphibia, so starodavna linija, ki se je razvila neposredno iz rib z režnjami plavuti v poznem devonu, pred približno 365 milijoni let. V nekem trenutku je vseboval tri podrazrede: labirintodonte, lepospondile in lisamfibije. Danes še obstajajo samo lissamfibije, ki štejejo vse preživele dvoživke med svojimi člani: tritone in salamandre (red imenovani Caudata ali Urodela), žabe in krastače (red Anura) ter redko videne brezoke (red Gymnophiona ali Apoda).
Med preživelimi skupinami dvoživk so najuspešnejše žabe in krastače (5,453 vrst), sledijo salamandri in triti (560 vrst) ter cecilije (171 vrst). Domneva se, da imajo vse te dvoživke skupnega prednika, čeprav nekateri delavci trdijo, da so salamandri in tritoni izvirali od drugega starodavnega prednika kot ostali. Število vrst dvoživk je približno primerljivo s številom vrst sesalcev – obe imata približno 6,000 -, a očitno so sesalci veliko bolj številni in uspešni.
Skupni prednik lissamphibia je verjetno živel pred približno 290 milijoni let. En fosil iz tistega časa, Gerobatrachus, se imenuje žabamander zaradi jasne kombinacije lastnosti, podobnih žabi in salamandru. Ponovno odkritje tega fosila leta 2004, ki so ga imenovali »čeždevec z žabami podobnimi ušesi«, je pokazalo, da je skupni prednik žab in salamanderjev živel pred kratkim, kot se je sicer mislilo. Skupni prednik cecilija in drugih dvoživk je bil morda 10-20 milijonov let starejši. Odkritje Gerobatrachusa je dokazalo, da so sodobne dvoživke izhajale iz starodavne skupine, imenovane temnospondyls. Polemika o izvoru dvoživk je veljala za eno najpomembnejših v evoluciji vretenčarjev pred odkritjem fosila žabe.
Čeprav so bile starodavne dvoživke razmeroma velike in so zasedle številne niše, ki so jih zavzeli plazilci in sesalci danes, so današnji plazilci razmeroma majhni. Ena vrsta, ki spominja na to dolgo izgubljeno preteklost dvoživk, je kitajski velikanski salamander (Andrias davidianus), rečni prebivalec, ki doseže velikosti 64 kg (140 lb) in 1.83 m (6 ft). Kot številne druge dvoživke je tudi kitajski orjaški salamander kritično ogrožen, danes živi le v najbolj oddaljenih gorskih potokih. Druge vrste dvoživk, ki so trenutno v nevarnosti izumrtja, so malgaška mavrična žaba, čilska darwinova žaba, žabe duhovi, sejšelska žaba, cecilija Sagalla, mehiški brezpljučni salamandri in betiška babica krastača.