生存环境的变化，是古爬行类出现的一个明显的外界因素。石炭纪末和二叠纪初，地球上又发生了强烈的造山运动，陆地各部分向上隆起，地形比过去变得更为复杂。随之而来的是气候的剧烈变化。石炭纪时期那种单一的气候，变成各式各样的气候条件，干燥和寒冷成为当时很多地区气候变化的特点。三叠纪初干燥更为严重，广大的石炭纪森林、沼泽、湖泊都大大地减少，代之而起的是耐干耐寒的裸子植物森林和成片的沙漠。根据植物化石上的年轮，推知当时已出现了寒冷的冬季。气候上的这些改变，显然不利于两栖类的生存，致使很多古代两栖类绝灭或再次入水。只有那些长期经受陆地生活锻炼，在干旱的气候条件下产生了新的适应，并能产生羊膜卵的古两栖动物，逐步进化为原始的爬行类。
爬行类最早出现于石炭纪的晚期，到了二叠纪已成为常见的动物，到中生代几乎遍布当时的海洋、陆地和空中，所以中生代也被称作爬行类时代。早期的两栖动物和早期的爬行动物间的过渡是很明显的，化石蜥螈就是一个比较典型的中间类型，是长约1米的蜥蜴形动物。它的头骨在外形和结构上都和其他坚头类很相似。如肩带紧靠头骨之后，颈特别短，脊椎的分化不明显，有耳裂和连齿等，这些都和古两栖类相似。然而蜥螈已出现了爬行类的特征，如头骨有单个的枕髁，肩带具发达的间锁骨，有两枚荐椎，指的排列和指节数也和爬行类一样，腰带和肢骨都较粗壮，适于爬行。正由于蜥螈兼有两栖类和爬行类的双重特征，因此古生物学家中，有的认为它是两栖类，有的则认为它是爬行类。实际上是两栖类和爬行类的过渡。
蜥螈
蜥螈这样的位置是进化上最好的证据，因为它阐明了类群间的连续。关于爬行类的起源问题一向争论不休，人们都根据自己已知的化石材料来追溯爬行动物的种族发生。由于蜥螈的分类地位不定，因此那些认为它是原始爬行类的人们，长期地把它作为爬行类的祖先，并表示后来各类群爬行动物都是由它辐射进化而来的。然而化石材料表明：两栖类进化为爬行类发生在石炭纪晚期，而蜥螈却发现于二叠纪初的地层。由此看来，蜥螈不可能是爬行类的祖先。由于古爬行类门类繁多，形态、生态各异，除了主张它起源于一个祖型者外，也有人认为它有两个祖型或多个祖型。不过，尽管看法很多，然而爬行类作为一大类群来说，它们无论在解剖上、生理上以及生态上都与鱼类、两栖类有相同的特点，而这些基本的共同性也正是它们彼此间的亲缘所在，因此单源说还是容易为人们接受。目前一般认为爬行类起源于石炭纪前的两栖连齿类中的蜥螈形类，它们是结构轻巧、特化很少的原始类型。