早期肉鰭魚類一般具有兩個背鰭,體被菱形鱗片,尾鰭歪型,偶鰭、背鰭及臀鰭具有發育的肉質鰭基和其中的內骨骼支持。許多種類的鱗片及膜骨表面有光亮的整列層,這種整列層由齒質層、釉質層及其中的孔-管系統組成,孔-管系統以小口開口於釉質層表面,可能與側線感覺功能有關。顱頂骨片表面的整列層有時連成一片,覆蓋住骨片間的縫隙。
總鰭魚和肺魚的顯著區別在於腦顱型式及牙齒結構,總鰭魚類腦顱被顱中關節分為前後兩部,口緣具有牙齒,肺魚腦顱無顱中關節,齶方骨與腦顱癒合,頜部與腦顱的關係為自接型;齶部及下頜舌側有齒板,口緣側無牙齒,可能與輾壓具硬殼食物的適應有關。
肉鰭魚類中不同類群的相互關係尚有爭議,不同類群的分類級別(如綱、超目、目等)亦視不同學者的處理方法而異。目前多認為肉鰭魚類中的總鰭魚和肺魚是硬骨魚綱中的兩個獨立亞綱。不同學者將四足動物起源問題或與總鰭魚類或與肺魚聯繫起來,因此,對於肉鰭魚類中化石與現生代表的研究是古生物學和進化生物學中頗引人矚目的研究領域之一。
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