Τα τριτυλοδοντικά ήταν μικρά έως μεσαίου μεγέθους θηλαστικά που έμοιαζαν με κυνοδοντικά. Το μέγεθός τους κυμαινόταν από κουνέλι έως κάστορα.
Ήταν η τελευταία οικογένεια των μη θηλαστικών συναψιδών. Μια από τις τελευταίες σειρές κυνόδοντων που εμφανίστηκαν, η οικογένεια Tritylodontidae καταγόταν από ένα κυνόδοντα που έμοιαζε με τον Cynognathus. Τα δόντια τους είχαν τρεις ακρολοφίες (εξογκώματα) που τους έδωσαν το όνομά τους.
Οι τριτυλοδοντικοί ήταν φυτοφάγοι, μασώντας τη βλάστηση, όπως μίσχους, φύλλα και ρίζες. Οι τριτυλοδοντικοί δεν έχουν κυνόδοντες, παρά μόνο κοπτήρες και δόντια στα μάγουλα. Η σιαγόνα λειτουργούσε τρίβοντας προς τα εμπρός και προς τα πίσω, τεμαχίζοντας την τροφή ανάμεσα στις κορυφογραμμές των δοντιών.
Ήταν τα μακροβιότερα από όλα τα μη θηλαστικά θεραψίδες. Εμφανίστηκαν κατά την πιο πρόσφατη τριαδική περίοδο και διατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια του Ιουρασικού μέχρι τα μέσα του Κρητιδικού. Αυτό δείχνει ότι οι τριτυλοδοντικοί ήταν μια επιτυχημένη ομάδα θεραψιδών, παρόλο που ζούσαν ακριβώς κάτω από τα πόδια των κυρίαρχων δεινοσαύρων, κατά κάποιο τρόπο.
Είναι πολύ σαφές ότι οι τριτυλοδοντικοί ήταν θερμόαιμοι. Τα απολιθώματα των τριτυλοδοντών βρέθηκαν στην Αμερική, τη Νότια Αφρική και την Ευρασία. Μπορεί να κατάφεραν να ζήσουν σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Ανταρκτικής.
Υπάρχουν αρκετοί παραλληλισμοί μεταξύ αυτών των τριτυλοδοντικών (που βρίσκονται εκτός της γραμμής των θηλαστικών) και των πολυτραυματικών, που είναι θηλαστικά. Οι τριτυλοδοντικοί δεν είχαν ανταγωνισμό στο Ιουρασικό, επειδή όλοι οι άλλοι τύποι που έμοιαζαν με θηλαστικά ήταν είτε σαρκοφάγοι είτε εντομοφάγοι. Το συμπέρασμα του Kermack είναι ότι όταν εμφανίστηκαν τα πολυτρυποφόρα (μέση Ιουρσική) βρίσκονταν σε άμεσο ανταγωνισμό, και τελικά ξεπέρασαν την προηγούμενη ομάδα και την αντικατέστησαν.
