在3亿800万年前的晚石炭纪，并成为二叠纪早到晚期的优势陆地动物，数量众多且多样化。二叠纪-三叠纪灭绝事件发生时，许多早期合弓类动物消失，少数物种存活到三叠纪，而主龙类爬行动物迅速成为三叠纪的优势陆地动物。合弓纲在三叠纪以后渐趋绝灭，只有少数物种存活到白垩纪。现今的哺乳类是合弓纲的后代。
不断改变的分类.在20世纪的早期，合弓类动物被分为爬行纲中的四个亚纲之一，这是根据颞颥孔的形态、位置所定的分类。这些位于头部两侧的下颞孔，可使下颌肌肉附着在上面，造成更有力的咬合。在传统的观念里，