当中最古老的"Elomeryx"首先于始新世中期在亚洲出现，并在非洲及欧亚大陆生存，于渐新世进入了北美洲，及后可能是因气候转变及与河马和猪竞争，于中新世在欧洲及非洲消失。最年轻的"Merycopotamus"于上新世晚期在亚洲消失。这个科是以最先发现的石炭兽来命名，是因这些化石是在法国的古新世煤床发现。石炭兽科像较瘦的河马，头部较细小窄。牠们每只脚上有四或五趾，宽阔的脚掌适合在软泥上行走。牠们有完整的牙齿，一些物种适合挖出水中植物的根。
演化关系.有证据显示石炭兽类，作为河马的