Eutemnospondyli («справжні темноспондили») — група темноспондилів. Найбільша підгрупа темноспондилів, фактично, включає більшу частину членів цієї групи крім Edopoidea. Найдавніші представники Eutemnospondyli походять із раннього карбону, до кінця цього періоду виділяються більшість великих підгруп Rhachitomi, за пермського з‘являються стереоспондили. Невдовзі після пермсько-тріасового вимирання зникають майже всі групи крім стереоспондилів, а ці останні проквітають до норію, після котрого підтверджено виживання всього двох груп — Mastodonsauridae (вимерлих на межі тріасу і юри) й Brachyopoidea. Дві родини брахіопоїдів представляли собою, ймовірно, все пост-тріасове різноманіття темноспондилів. Зрештою, Chigutisauridae, остання група темноспондилів (за виключенням Lissamphibia), вимирає на початку крейдового періоду.

Філогенія Райнер Шох 2013 року провів один із наймаштабніших філогенетичних аналізів темноспондилів за десятиліття. Результати його аналізу представлено в кладограмі наведеній нижче:

Примітки