Стегоцефалов считают переходным звеном между рыбами и земноводными, потому что они имели признаки обеих групп. 2

С рыбами стегоцефалов объединяло наличие костного панциря (чешуй) и зубов, несочленённость скелетов конечностей с позвоночником, соединения пояса передних конечностей с черепом. 1

Признаками земноводных у стегоцефалов были пятипалые ходильные конечности, лёгочное дыхание и возможность жить на суше. 1 Кроме того, у них началось формирование шейного отдела позвоночника, что также является важным отличительным признаком. 1

Считается, что стегоцефалы произошли от костных (костистых) рыб, имеющих лёгочные мешки. 1