Ngay sau sự xuất hiện của các loài bò sát đầu tiên, đã có hai nhánh tách ra. Một nhánh là các Sauropsida, từ đó tiến hóa ra các loài bò sát và chim hiện đại. Nhánh khác là Synapsida, từ đó tiến hóa ra động vật có vú hiện đại. Cả hai đã có các hốc thái dương, một cặp lỗ trên hộp sọ ở phía sau mắt, để tăng không gian cho các cơ hàm. Synapsida có một hốc ở mỗi bên, trong khi Diapsida có hai.
Các bò sát dạng động vật có vú sớm nhất là Pelycosauria. Pelycosauria là những sinh vật đầu tiên có hốc thái dương. Pelycosauria chưa phải là Therapsida, nhưng ngay sau đó đã phát triển thành. Therapsida là tổ tiên trực tiếp của động vật có vú.
