Los saurópsidos son unos organismos de distribución mundial, siendo más diversos en las zonas tropicales y ausentes en las zonas submarinas de mar abierto alejado de cualquier isla. Normalmente poseen una piel dura o con escamas, aunque en el caso de las aves las escamas han derivado a plumas. Son un grupo con cambios morfológicos importantes a lo largo de su historia evolutiva, observándose un cambio muy acusado en sus órganos internos y esqueleto en los diferentes grupos.

Los saurópsidos aparecieron a principios del Carbonífero superior, y son un grupo hermano a los mamíferos, compartiendo un ancestro común muy próximo. Los grupos más primitivos de saurópsidos poseían forma de lagarto, aunque no estaban emparentados con estos, actualmente el grupo más primitivo que queda vivo es el linaje de las tortugas. Los reptiles más conocidos, los lagartos y las serpientes, también poseen un origen bastante temprano entre los saurópsidos, mientras que el grupo de los cocodrilos y dinosaurios (incluidas aves) son de los últimos en aparecer. A lo largo de la evolución del grupo han aparecido numerosas veces reptiles con forma de lagarto, aunque estos no estaban estrechamente emparentados entre sí, no obstante hasta la actualidad solo ha llegado un pequeño grupo con esa morfología. Existen especies fósiles intermedias entre el paso de lagartos a cocodrilos y dinosaurios, siendo los cocodrilos un grupo hermano de los dinosaurios. Los dinosaurios fueron un gran grupo de reptiles que dominó el planeta en la era terciaria, pero desaparecieron de forma masiva al terminar el Cretácico, debido a un conjunto de procesos catastróficos como la elevada actividad volcánica y el impacto de un gran asteroide. No obstante el grupo de los dinosaurios no está actualmente extinguido. Un grupo de dinosaurios emparentado con los velocirraptores y el famoso tiranosaurio rex sobrevivieron a esta extinción masiva y rápidamente, debido a la gran cantidad de nichos disponibles tras la extinción, evolucionaron formando las aves. Aunque morfológicamente no lo parezca cualquier pájaro que tengamos en una jaula en nuestras casas está mucho más emparentado con el tiranosaurio rex que este dinosaurio con la inmensa mayoría de los demás dinosaurios. Es decir, las aves no son más que un grupo de dinosaurios actual. Los recientes estudios apuntan que el linaje de dinosaurios que originó las aves ya poseían plumas (posiblemente el gran tiranosaurio rex era un organismo con plumas en algunas partes de su cuerpo, pero otros dinosaurios del mismo grupo estaban cubiertos de plumas), además existen numerosos fósiles con morfologías intermedias entre las aves y los dinosaurios extintos.

En el siguiente árbol filogenético se muestran las relaciones entre los principales grupos de sauropsidos, no representándose muchos grupos intermedios. El grupo de las aves se desglosa en el segundo árbol.