海生的爬行动物，其特征是头骨有大的上颞孔而缺少下颞孔。根据适应水生特化的程度不同分为两个次亚纲，即联龙次亚纲(Synaptosauria)和鱼龙次亚纲(Ichthyopterygia)。

(一)联龙次亚纲(Synaptosauia)

眶后骨和鳞骨构成上颞孔的下界；头很小，口大；颈较长；身体宽扁；因适应水生，四肢发展成桡足，指骨数目加多；肢带骨的腹侧壮大而背侧(如肩胛骨、肠骨)退化。桡足上的骨头呈柱棒状。根据食性不同，本次亚纲的爬行动物可分为两个目：即蜥鳍目(Sauropterygia),牙齿长而税利，食鱼；木盾齿龙目(Placodontia)，后部牙齿板状，有压碎作用，食软体动物。

侏罗纪和白垩纪非常兴盛，分布几乎遍及全世界(除南极、南美)的蜥鳍目蛇颈龙类是本亚纲典型而重要的代表。

(二)鱼龙次亚纲(Thyopterygia)

本次亚纲的成员是高度特化适应水生的海生爬行动物，或叫鱼形爬行动物。本次亚纲只有一个鱼龙目，其特征是后额骨和上颞内构成上颞孔的下界；身体鱼形，有大的像鱼样的背鳍、胸鳍、腹鳍和尾鳍，脊柱伸入尾下叶；头大，眼大，吻长，有长的利齿，肉食。鱼龙类可能在晚古生代晚期起源于杯龙类，在三叠纪早期已完全特化成鱼形，繁盛于侏罗纪，少数残存到白垩纪。它们的分布几乎遍及全世界各个大陆(除南极洲、非洲外)。Ichthyosaurus(鱼龙)是本亚纲的典型代表。

我国的鱼龙类化石集中于三叠纪，分布地区颇广，西藏、贵州、安徽均有发现。如Himalayasaurus(喜马拉雅鱼龙)、Mixosaurus(混鱼龙)、Chaohusaurus(巢湖龙)等。