两栖动物是最早开始呼吸空气的陆生脊椎动物，由肉鳍鱼类和原始的四足动物进化而来。四足动物有着和鱼类似的头部和尾巴，四肢和互相连接的肉鳍也差不多。它们大约在3.4亿年前的泥盆纪后期进化。迄今为止，最古老的前两栖动物化石可追溯到3.6亿年前。这些动物可以做鱼类做不到的事：呼吸空气。这种从鱼鳃到肺的转变，发生在两栖动物的幼虫前期阶段。这些早期的两栖动物是早期鱼类的直接后裔，并且代表了水生动物到陆栖动物的重要过渡阶段。它们也是最早进化出真正的腿、舌、耳和喉的脊椎动物。

“两栖动物”（amphibian）这个词来源于希腊词amphi（意思是两）和bios（意思是生命），所以这个词有时被翻译为“过着双面生活”，意味着这些动物既可以生活在水里，也可以生活在水外。

大约从3.6亿年前到2.8亿年前，显生宙的石炭纪带来了两栖动物的大量增加，大约从2.8亿年前到2.48亿年前的二叠纪也是如此。这两个时期内，世界上的大多数气候是温暖潮湿的，大量的沼泽、湿地和湖泊形成了主导景观——一个对于依赖于水的两栖动物来说极好的环境。在某些文本中，石炭纪或二叠纪被称为“两栖动物时代”（尽管很多科学家认为在二叠纪时，爬行动物开始接管两栖动物的领地）。