Los Synapsida (que significa arcos fusionados, debido a ciertas características de los huesos craneales) son un grupo de vertebrados formado por las mamíferos y sus ancestros extintos. La mayoría de estos ancestros poseían una apariencia reptiliana, pero ya mostraban las principales características estructurales y esqueléticas de los mamíferos, con especial importancia en sus mandíbulas, formadas solo por el hueso dentario.

Los mamíferos son organismos con una temperatura corporal constante, con pelo (aunque puede haberse perdido secundariamente) y con glándulas mamarias productoras de leche con la que alimentan a sus crías. Los mamíferos comprenden unas 5.486 especies actuales de distribución mundial, tanto marinos como terrestres.

Aunque los mamíferos son un grupo reducido, poseen una diversidad morfológica muy elevada que abarca desde formas terrestres a subterráneas, voladoras o subacuáticas. Su tamaño varía desde el de la ballena azul que puede llegar a pesar 160.000.000 gramos, al de la especie de murciélago más pequeña, que apenas llega a pesar 2 gramos. Son unos de los organismos anatómicamente más complejos, con multitud de sistemas orgánicos altamente desarrollados, además suelen mostrar elaborados comportamientos sociales y con el medio debido a sus cerebros desarrollados.

Los Synapsida más primitivos tenían forma de lagartija, aunque no estaban emparentadas con las lagartijas actuales, pero ya mostraban las características óseas que terminarían formando a los mamíferos. Posteriormente estos pequeños Synapsida con apariencia de reptil formaron linajes con especies más grandes y apariencia de dinosaurio, sin estar emparentados con los dinosaurios, siendo los pelicosaurios el grupo más conocido. Finalmente en el registro fósil se observa una transición gradual de estas formas a morfologías y estructuras óseas típicas de los mamíferos, con la aparición del pelo y la disposición de las extremidades de manera vertical. Así pues los mamíferos se desarrollaron a partir de un grupo de animales con apariencia de reptil que empezó a florecer a principios del Pérmico hace unos 280 millones de años y que dominó el planeta hasta principios del Triásico, hace unos 245 millones de años, cuando empezaron a aparecer los dinosaurios y desaparecieron la mayoría de Synapsida debido a la competencia, con la excepción de algunos linajes que evolucionarían cambiando mucho su morfología hasta terminar formando a los mamíferos actuales. Los primeros mamíferos ya desarrollados aparecen en el Jurásico medio, pero se diversificaron con la desaparición de los dinosaurios. Los mamíferos actuales más primitivos todavía son ovíparos, al igual que sus ancestros, sin embargo prácticamente todos los mamíferos actuales son vivíparos.

El grupo hermano de la clase Synapsida es la Clase Sauropsida. De hecho los linajes más basales de Synapsida y Sauropsida son tan parecidos entre si que hacen difícil la posición de estos en una u otra clase. Synapsida es una clase que empieza con unas morfologías reptilianas actualmente extintas y termina formando a los mamíferos, mientras que Sauropsida empieza con unas morfologías reptilianas que todavía están presentes en algunos de sus linajes y termina formando a las aves.

El siguiente cladograma muestra las relaciones evolutivas de los principales linajes de Synapsida, con especial énfasis en los mamíferos: