万年的演化牠们最终成为完全水生的哺乳动物，以海床上的海草为食，类似于现存的海牛。根据形态学上的比较，过去认为二趾树懒是由已灭绝的演化支分支出来的，虽然从超过33种的地懒的骨骼架构中取得资料，但不同种地懒之间的关系仍尚未釐清。2019年，借由分析胶原蛋白分子序列及粒线体DNA则更支持了树懒双起源的假说，更同时推翻了之前仰赖形态学建立的地懒种系发生树。这项研究指出二趾树懒与磨齿兽为近亲，而三趾树懒则属于大地懒总科，与巨爪地懒、大地懒及为近亲。这代表原本的巨爪地懒科实属于多系群，现已将二趾树懒科与加勒比地