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  離片椎目原先是因其脊骨的結構而被分類。較早期稱為塊椎類的脊骨很複雜,包含了數個分離的元素。三疊紀大型水中全椎類形態的脊骨則較簡單及脆弱。這種形態都是離片椎目的亞目。  塊椎類的椎間體較大及呈楔子狀,而椎側體是較細小的骨塊,填充在前後兩個間椎體之間。這兩個結構同時支撐著神經弓,發展完好及互扣的椎骨關節突加強脊骨之間的連繫。粗壯的脊骨及四肢使很多塊椎類可以部分或完全生活在陸地上。  全椎類沒有了椎側體,而脊柱縮減成由椎間體組成的簡單骨塊。這一種脊骨適合完全的水中生活。  這一種分類化現已發覺並不可行。塊椎類的情況其實是所有兩棲類共通的原始狀況。純粹全椎類則似乎是源自不同的祖先。一些離川錐目的脊椎在不同位置有塊椎類、半塊椎類及全椎類的脊骨。其他擁有過渡性形態的生物則不能被分類。但是,最少根據一些分析,全椎類可以是一個分支。

  離片椎目 Temnospondyli

  以下是一個支序分類學的分支圖:

  

  離片椎目最早出現於3億3千萬年前的石炭紀早期。在石炭紀,離片椎目包括了原始中等身型(例如 樹匐<unk>)或大型的半水中生物(例如 Cochleosaurus)。其他較為進化的則很細小及像蠑<unk>或有尾目,當中一類,如鰓龍,仍保有像現今墨西哥蠑<unk>的外鰓。在約3億年前的石炭紀末期及二疊紀初期,有幾類演化出粗壯的四肢及脊骨,並開始適合陸地生活(例如雙頂<unk>科與窩龍科),或是重型的半水中掠食者(如引<unk>總科)。

  在二疊紀中晚期,離片椎目主宰了淡水的生態系統,包括東歐的"Melosaurus"。由於這些兩棲類不斷的繁衍及多樣化,出現了很多類水中生活的生物。牠們的脊骨逐漸脆弱,四肢細小及退化,頭顱骨變得大而扁平,眼睛向上。這些包括了全椎類及其他相關的類群。其他的發展成幼長的鼻端及像鱷魚,但卻沒有裝甲。這一類包括了已知最大的兩棲動物:來自巴西及長9米的巨型鋸齒<unk>。

  在三疊紀早期,窩龍科是除了海蛙外唯一能適合海中生活的。Capitosauroidea包括了中等至巨大的物種,長2.3-4米或更長,有著巨大及非常扁平的頭顱骨,最大的蝦蟆<unk>頭顱骨更超過1米。這類動物似乎生活在河底,有可能大部分時間或一生都生活在水中,透過突然開口吸食魚類或細小的四足總綱維生。在三疊紀晚期,部分離片椎目出現了幼態延續的特徵,包括Dvinosauria及童鰓<unk>,在成年時依然保有幼體的外鰓。  三疊紀-侏羅紀滅絕事件滅絕了所有大型的離片椎目。只有兩類在岡瓦那大陸的仍然生存,包括短肢<unk>科及Chigutosauridae。  最近代的離片椎目是巨大的科爾鱷,生存於白堊紀中期的澳洲。估計牠們是生活在對鱷魚算為寒冷的裂谷中,與恐龍一同生活,估計體重可達 。
離片椎目(Temnospondyli),因為翻譯的不同又稱離椎<unk>目、離椎龍目、離椎目,是原始兩棲類的重要但極度分化的分類,在石炭紀、二疊紀及三疊紀非常繁盛。當中有部分一直保持原有的生理形態,掙扎求存至白堊紀,在牠們的演化歷史中,牠們適合生活在很多不同的環境,包括淡水、半水、兩棲、陸地及近岸的海洋,而牠們的化石遺骸在每一個大洲中都有發現。