Το Dimetrodon ήταν ένας πελυκόσαυρος (πρώιμα Synapsida) από το πρώτο μέρος της Πέρμιας περιόδου (περίπου 295-272 εκατομμύρια χρόνια πριν).
Ο Διμητρόδωνας περπατούσε σε τέσσερα πόδια και είχε ψηλό, καμπυλωτό κρανίο με μεγάλα δόντια διαφορετικών μεγεθών κατά μήκος των γνάθων. Τα περισσότερα απολιθώματα έχουν βρεθεί στις νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες, από κόκκινα στρώματα στο Τέξας και την Οκλαχόμα. Το μεγαλύτερο γνωστό είδος Dimetrodon είναι το D. angelensis με μήκος 4,6 μέτρα και το μικρότερο το D. teutonis με μήκος 60 εκατοστά.
Ο Dimetrodon ήταν σαρκοφάγος, πιθανότατα ο κορυφαίος θηρευτής στο περιβάλλον του. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι το μεγάλο πανί στην πλάτη του που σχηματίζεται από επιμήκεις αγκάθια που εκτείνονται προς τα πάνω από τους σπονδύλους. Τα αγκάθια ενώνονταν με δέρμα. Η γενική άποψη των παλαιοντολόγων είναι ότι επρόκειτο για συσκευή ρύθμισης της θερμοκρασίας. Η ιδέα είναι ότι το ζώο μπορούσε να ζεσταθεί νωρίς το πρωί τοποθετώντας το σώμα του με την πλαϊνή πλευρά του στον ήλιο, και αργότερα μπορούσε να δροσιστεί στη σκιά ή να φροντίσει το σώμα του να δέχεται λιγότερο ηλιακό φως. Σε αυτό το στάδιο της εξέλιξης, κανένα χερσαίο ζώο δεν ήταν ομόθερμο. Πολύ πιθανόν το πανί να χρησιμοποιούνταν επίσης για σεξουαλική ή εδαφική σηματοδότηση. Σε αυτή την περίπτωση, το δέρμα θα ήταν χρωματισμένο. Αυτό, φυσικά, είναι μια υπόθεση, αλλά βγάζει νόημα για το πιο εξαιρετικό χαρακτηριστικό του ζώου.
Από εξελικτική άποψη, ο Διμητρόδωνας ήταν ένα συναψίδιο, μια σειρά χερσαίων ζώων που τελικά οδήγησε στα θηλαστικά. Δεν βρισκόταν στην άμεση γραμμή καταγωγής, αλλά αποτελούσε ένα καλό παράδειγμα της εξελικτικής βαθμίδας που ήταν χαρακτηριστική για τα συναψίδια του Περμίου.
