En la segunda mitad de la era Paleozoico, es decir, hace unos 480 millones de años, aparecieron en las aguas dulces los peces acorazados, los denominados placodermos que, si bien constituyen una vía muerta de la evolución, por algunas de sus características anatómicas parecen presentar un antecesor común con algunos grupos actuales. Los placodermos fueron los primeros vertebrados provistos de un aparato bucal dotado de mandíbulas, elementos esenciales para que un animal pueda vivir sobre la tierra firme. El estudio de estos animales permitió a los científicos entender cómo los vertebrados, que aparecieron en el ambiente acuático, se adaptaron progresivamente a la vida sobre la tierra. El paso del agua a la tierra firme fue condicionado por la transformación del sistema de respiración branquial en pulmonar.
A partir de unos "peces" todavía más antiguos que los placodermos, los ostracodermos que vivieron durante la primera mitad del paleozoico, evolucionaron todos los "peces" actuales, desde los tiburones y rayas o peces cartilaginosos (clase condrictios) hasta los teleósteos dipnoos y celacantos que constituyen la clase osteictios o de los peces óseos. De los crosopterigios o antepasados del celacanto, un extraño pez que se encuentra en el fondo del mar frente a las islas Comores y en otras zonas del Índico, evolucionaron los primitivos anfibios hacia finales del paleozoico.
