Temnospondili su neobična i raznolika skupina vrlo ranih vodozemaca koji su živjeli u raznim staništima, sve dok su bili u vodi ili blizu nje. Temnospondili su bili uobičajeni tijekom karbona, perma i trijasa, a nekoliko je vrsta čak preživjelo u geografski izoliranim zonama kroz kredu. Fosili Temnospondyla su u dobi od prije 310 do oko 112 milijuna godina, u ukupnom trajanju od gotovo 200 milijuna godina, 40 milijuna godina dulje od dinosaura. Među paleontolozima postoji neslaganje oko toga jesu li temnospondili ostavili pretke ili su evoluirali u neke moderne vodozemce. Prije se smatralo da su oni preci žaba, ali je ovo gledište od tada palo u nemilost.
Tipični temnopsondil imao je široku glavu nalik krokodilu i manje reptilsko tijelo, iako su postojale varijante s tijelima u obliku bačve, tijelima daždevnjaka i glavama nalik aligatorima. Temnospondili su bili među prvim tetrapodima, a najraniji su, poput Dendrerpetona, nalikovali malim gušterima. Temnospondili su dio sada zastarjele skupine zvane labirintodonti, koja uključuje bazalne tetrapode koji nisu vodozemci, ihtiostegide. Temnospondili su bili najbrojnije kopnene životinje tijekom karbona i perma, odnosno tijekom kasnog paleozoika. U to je vrijeme raznolikost tetrapoda bila niska u odnosu na novije vrijeme. Jedna od jedinih drugih kopnenih skupina bili su lepospondili, koji su uključivali oblike nalik na guštere, tritone, jegulje ili zmije koji su zauzimali specijalizirane niše koje nisu zauzimali temnospondili. Neki lepospondili su poznati po svojim glavama u obliku slova U ili V.
Kasni paleozoik nazvan je “dobom vodozemaca” jer su se vodozemci pojavili i počeli zauzimati brojne dostupne kopnene niše, uključujući grabežljivce i biljojede u rasponu od nekoliko inča u promjeru do pretpovijesnih divova poput 9 m (30 ft) Prionosuchus, a temnospondil nalik krokodilu koji je živio tijekom kasnog perma, poznat kao najveći fosil vodozemaca ikad pronađen. Temnospondili su jeli praktički sve što je bilo jestivo u to vrijeme, uključujući ribu, kukce, mekušce i jedni druge. Kolonizirali su prve šume na svijetu.