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  雙孔亞綱的兩個顳顬孔分別位於眼睛後方之上下,使得下頜可以張的更開,可附著更大、更強壯的下頜肌肉。另一不顯著的特徵是比肱骨還長的橈骨。

  雙孔亞綱最初是爬行綱的四個亞綱之一,其他三者為:無孔亞綱、單孔亞綱、調孔亞綱,而這四個亞綱是根據頭骨的顳顬孔數量與位置來區分。隨者系統發生學研究的增加,爬行動物的分類法有重大的轉變。單孔亞綱不再認為是真正的爬行動物,而成立獨自的合弓綱;調孔亞綱被認為是個非天然演化支,是多群失去一個顳顬孔的雙孔類動物,所構成的並系群;某些研究則提出龜鱉目也是失去一個顳顬孔的雙孔類動物,使得無孔亞綱僅包含一些早期的爬行動物。在系統發生學中,鳥類也被認為是雙孔類動物。  滅絕的演化支包括:恐龍、翼龍類、蛇頸龍類、滄龍類,以及許多不著名的演化支。大部分早期演化支的分類是易變的。

  以下演化樹來自於Constanze Bickelmann等人、Robert R. Reisz等人的研究:
雙孔亞綱(Diapsida)也作雙弓亞綱,是群頭骨兩側各有兩個顳顬孔的四足動物,首次出現於三億年前的石炭紀晚期。現存的雙孔動物非常多樣化,包括:鳥類、鱷魚、烏龜、蜥蜴、蛇、喙頭蜥。有些失去一個顳顬孔(蜥蜴),有些失去兩個(蛇),某些物種甚至大幅特化的頭骨(現代鳥類),根據最近的共同祖先,牠們仍然被分類於雙孔亞綱。現在有至少7,925物種的雙孔類爬行動物存活在世界上,若將鳥類計入,則將接近18,000種。