Amniotes pertama, seperti Casineria, tampak seperti kadal kecil. Mereka berevolusi sekitar 340 juta tahun yang lalu, di Mississippian atau Karboniferus Bawah. Telur-telur mereka bisa bertahan hidup di luar air. Hal ini membuat amniote berpindah ke lingkungan yang memiliki lebih sedikit air. Amniotes bergerak melintasi Bumi. Sebagian besar vertebrata yang hidup di darat adalah amniote, seperti halnya sebagian besar hewan laut yang bernapas di udara.
Pada awal sejarah evolusi amniote, mereka terbagi menjadi dua garis utama, synapsid dan sauropsid, yang keduanya bertahan hingga era modern.
Fosil synapsid tertua yang diketahui adalah Protoclepsydrops dari sekitar 320 juta tahun yang lalu, sedangkan sauropsid tertua yang diketahui mungkin adalah Paleothyris, dalam ordo Captorhinida, dari zaman Pennsylvanian Tengah (sekitar 306-312 juta tahun yang lalu).
Telur
Seseorang dapat berasumsi bahwa nenek moyang amniote meletakkan telurnya di tempat yang lembab, karena hewan berukuran sedang seperti itu tidak akan kesulitan menemukan cekungan di bawah batang kayu yang tumbang atau tempat lain yang cocok di hutan purba, dan kondisi kering mungkin bukan alasan utama mengapa cangkang lunak muncul.
Pada ikan dan amfibi hanya ada satu membran dalam, yang juga disebut membran embrio. Pada amniotes, anatomi bagian dalam telur telah berevolusi lebih jauh dan struktur baru telah berkembang untuk mengurus pertukaran gas antara embrio dan atmosfer, serta menangani masalah limbah. Untuk menumbuhkan cangkang yang lebih tebal dan lebih keras diperlukan cara-cara baru untuk memasok embrio dengan oksigen, karena difusi saja tidak cukup.
Setelah telur mengembangkan struktur-struktur ini, kecanggihan lebih lanjut memungkinkan amniotes untuk bertelur jauh lebih besar di habitat yang jauh lebih kering. Telur yang lebih besar memungkinkan keturunan yang lebih besar, dan orang dewasa yang lebih besar dapat menghasilkan telur yang lebih besar, sehingga amniote tumbuh lebih besar dari nenek moyang mereka. Namun, pertumbuhan yang sebenarnya tidak mungkin terjadi sampai mereka berhenti mengandalkan invertebrata kecil sebagai sumber makanan utama mereka dan mulai memakan tumbuhan atau vertebrata lainnya, atau kembali ke air. Kebiasaan baru dan tubuh yang lebih berat berarti evolusi lebih lanjut untuk amniote, baik dalam perilaku dan anatomi.