被称为似哺乳爬行动物，牠们并不是爬行动物演化支的一部分。兽头亚目与犬齿兽亚目的关系亲近，而犬齿兽亚目演化出哺乳类；这层关系有者有解剖学上的证据，可能包括胡须与毛发。尽管发现化石，但兽头亚目的内部演化关系、解剖结构、生理机能上，还有许多无解的问题存在。南非卡鲁盆地发现大量的兽头亚目化石，俄罗斯、中国、南极洲也有发现兽头类化石。在二叠纪中期，兽头类起源于盘古大陆南部，但就像犬齿兽类一样，快速散佈到盘古大陆各处。许多兽头类在二叠纪-三叠纪灭绝事件中灭亡，少数真兽头类的物种存活到三叠纪早期并继续多样性发展。残活