Οι πρώτοι αμνιώτες, όπως η Casineria, έμοιαζαν με μικρές σαύρες. Εξελίχθηκαν πριν από περίπου 340 εκατομμύρια χρόνια, στη Μισισιππία ή στην κατώτερη ανθρακική περίοδο. Τα αυγά τους μπορούσαν να επιβιώσουν έξω από το νερό. Αυτό επέτρεψε στους αμνιώτες να μετακινηθούν σε περιβάλλοντα που είχαν λιγότερο νερό. Οι αμνιώτες μετακινήθηκαν σε όλη τη Γη. Τα περισσότερα σπονδυλωτά που ζουν στην ξηρά είναι αμνιόζωα, όπως και τα περισσότερα από τα αερόβια ζώα της θάλασσας.
Πολύ νωρίς στην εξελικτική ιστορία των αμνιωτών, χωρίστηκαν σε δύο κύριες γραμμές, τις συναψίδες και τις σαυρόπσιδες, οι οποίες διατηρούνται μέχρι τη σύγχρονη εποχή.
Το αρχαιότερο γνωστό απολιθωμένο συναψίδιο είναι το Protoclepsydrops πριν από περίπου 320 εκατομμύρια χρόνια, ενώ το αρχαιότερο γνωστό σαυροειδές είναι πιθανότατα το Paleothyris, της τάξης Captorhinida, από τη Μέση Πενσυλβανική εποχή (πριν από περίπου 306-312 εκατομμύρια χρόνια).
Αυγά
Μπορούμε να υποθέσουμε ότι οι πρόγονοι των αμνιωτών εναπόθεσαν τα αυγά τους σε υγρά μέρη, καθώς τα μετρίου μεγέθους αυτά ζώα δεν θα δυσκολεύονταν να βρουν κοιλότητες κάτω από πεσμένους κορμούς ή άλλα κατάλληλα μέρη στα αρχαία δάση, και οι ξηρές συνθήκες δεν ήταν πιθανώς ο κύριος λόγος για την εμφάνιση του μαλακού κελύφους.
Στα ψάρια και τα αμφίβια υπάρχει μόνο μία εσωτερική μεμβράνη, που ονομάζεται επίσης εμβρυϊκή μεμβράνη. Στα αμνιωτά η εσωτερική ανατομία του αυγού έχει εξελιχθεί περαιτέρω και έχουν αναπτυχθεί νέες δομές που φροντίζουν για τις ανταλλαγές αερίων μεταξύ του εμβρύου και της ατμόσφαιρας, καθώς και για την αντιμετώπιση των προβλημάτων αποβλήτων. Η ανάπτυξη ενός παχύτερου και ανθεκτικότερου κελύφους απαιτούσε νέους τρόπους παροχής οξυγόνου στο έμβρυο, καθώς η διάχυση από μόνη της δεν ήταν αρκετή.
Αφού το αυγό ανέπτυξε αυτές τις δομές, η περαιτέρω εξέλιξη επέτρεψε στα αμνιωτά να γεννούν πολύ μεγαλύτερα αυγά σε πολύ ξηρότερα ενδιαιτήματα. Τα μεγαλύτερα αυγά επέτρεπαν μεγαλύτερους απογόνους και οι μεγαλύτεροι ενήλικες μπορούσαν να παράγουν μεγαλύτερα αυγά, οπότε οι αμνιώτες μεγάλωσαν περισσότερο από τους προγόνους τους. Η πραγματική ανάπτυξη δεν ήταν δυνατή, ωστόσο, μέχρι να σταματήσουν να βασίζονται σε μικρά ασπόνδυλα ως κύρια πηγή τροφής τους και να αρχίσουν να τρώνε φυτά ή άλλα σπονδυλωτά ή να επιστρέψουν στο νερό. Οι νέες συνήθειες και τα βαρύτερα σώματα σήμαιναν περαιτέρω εξέλιξη για τα αμνιωτά, τόσο στη συμπεριφορά όσο και στην ανατομία.
