Temnospondilai yra keista ir įvairi labai ankstyvų varliagyvių grupė, kuri gyveno įvairiose buveinėse tol, kol buvo vandenyje ar šalia jo. Temnospondilai buvo paplitę karbono, permo ir triaso laikais, o kelios rūšys netgi išgyveno geografiškai izoliuotose zonose per kreidą. Temnospondilo fosilijų amžius svyruoja nuo 310 iki 112 milijonų metų, iš viso beveik 200 milijonų metų, 40 milijonų metų ilgiau nei dinozaurai. Paleontologai nesutaria, ar temnospondilai nepaliko protėvių, ar išaugo į kai kuriuos šiuolaikinius varliagyvius. Anksčiau buvo manoma, kad jos buvo varlių protėviai, tačiau nuo to laiko šis požiūris nukrito į nepalankumą.
Tipiškas temnopsondilas turėjo plačią, krokodilą primenančią galvą ir mažesnį roplių kūną, nors buvo variantų su statinės formos kūnais, salamandros kūneliais ir į aligatorius panašiomis galvomis. Temnospondylai buvo vieni pirmųjų tetrapodų, o ankstyviausi, kaip ir Dendrerpetonas, priminė mažus driežus. Temnospondilai yra dalis pasenusios grupės, vadinamos labirintodontais, kuriai priklauso ne varliagyvių baziniai tetrapodai, ichtiostegidai. Temnospondilai buvo daugiausiai sausumos gyvūnų karbono ir permo periode, ty vėlyvojoje paleozojaus epochoje. Tuo metu tetrapodų įvairovė buvo maža, palyginti su pastaruoju metu. Viena iš vienintelių kitų sausumos grupių buvo lepospondilai, apimantys į driežus, tritonus, ungurius ar gyvates panašias formas, kurios užėmė specializuotas nišas, kurių neužėmė temnospondilai. Kai kurie lepospondilai garsėja savo U arba V formos galvomis.
Vėlyvasis paleozojaus laikotarpis vadinamas „varliagyvių amžiumi“, nes atsirado varliagyviai ir pradėjo užimti daugybę laisvų sausumos nišų, įskaitant plėšrūnus ir žolėdžius gyvūnus, kurių skersmuo svyruoja nuo kelių colių iki priešistorinių milžinų, tokių kaip 9 m (30 pėdų) Prionosuchus, a. į krokodilą panašus temnospondilas, gyvenęs vėlyvajame perme, žinomas kaip didžiausia kada nors rasta varliagyvių fosilija. Temnospondylai valgė praktiškai viską, kas tuo metu buvo valgoma, įskaitant žuvis, vabzdžius, moliuskus ir vienas kitą. Jie kolonizavo pirmuosius pasaulyje miškus.