，牠们可能和于一千六百万年前的中新世分歧。海懒兽属下的五个物种似乎属于单一演化鍊（），不过"T. antiquus"也有可能不是"T. natans"的直系祖先。
描述.海懒兽为唯一水生的异关节总目分支，这个总目包含了现存的树懒、食蚁兽及犰狳，不过中新世时期委内瑞拉的地懒""也生存于靠近海岸的。随着时间演进，海懒兽属的物种体型逐渐增加，其中"T. natans"具有目前保存最完整的骨架，从吻突至尾端长度为。根据股骨与身体比例的推断，雌性"T. littoralis"长度约为；而