Nhóm chính động vật lưỡng cư đầu tiên đã phát triển vào kỷ Devon, cách nay khoảng 370 triệu năm, từ Sarcopterygii tương tự như cá vây tay và cá phổi hiện đại, chúng đã tiến hóa các vây thùy giống chân nhiều đốt với các ngón cho phép chúng lê dọc theo đáy biển. Một vài loài cá đã phát triển phổi nguyên thủy giúp chúng hít thởi không khí trong các hồ tù đọng của đầm lầy kỷ Devon có ôxy thấp. Chúng cũng có thể sử dụng các vây thùy mạnh mẽ của chúng để đưa cơ thể chúng lên khỏi mặt nước và "đi" trên đất khô trong trường hợp cần thiết. Cuối cùng vây xương của chúng có thể đã tiến hóa thành các chi và chúng có thể trở thành tổ tiên của tất cả các loài động vật bốn chân, bao gồm lưỡng cư hiện đại, bò sát, chim, và thú. Thay vì có thể trườn trên đất, nhiều loài cá dạng bốn chân tiền sử này vẫn mất nhiều thời gian của chúng sống dưới nước. Chúng đã bắt đầu phát triển phổi, nhưng vẫn thở qua mang là chủ yếu.