小的、外形类似蜥蜴的爬行形类被认为是第一种真正的羊膜动物（例如：、"Casineria"和西洛仙蜥）。早期羊膜动物产下的卵可能直径1厘米甚至小于1厘米。虽然第一种真正的羊膜动物可能在密西西比亚纪中期就出现了，但非羊膜爬行形类与羊膜动物共存了数千万年。在二叠纪中期，非羊膜爬行形类的陆栖种类已经灭绝，水栖的非羊膜爬行形类延续到了二叠纪末期，并在二叠纪末的大灭绝中幸存了下来，然后在三叠纪末期就全部灭绝。与此同时，爬行形类最成功的一个分支：羊膜动物（包括合弓纲和蜥形纲）继续存活并蓬勃发展，演化出惊人的多样性。