В течение первых сотен миллионов лет своего существования подтип, к которому принадлежим и мы сами, был представлен исключительно рыбами. Только после того, как позвоночные превратились в высокоорганизованную группу водных животных, появились и первые дышащие воздухом наземные представители. 

Предковая группа кистеперых рыб, от которой произошли амфибии и все другие четвероногие, по-видимому, включала тропических рыб — обитателей мелководий; их легкие были примерно такими же, как легкие ныне живущих двоякодышащих рыб. Какими бы ни были конкретные факторы, формировавшие эволюционный путь этой группы, шло приспособление к наземному или полуназемному существованию — такому образу жизни, который открывал перспективу освоения новых экологических ниш, выработки новых способов защиты потомства и целый ряд других, еще не использовавшихся ранее возможностей. Хотя современные двоякодышащие рыбы и не выходят на сушу, африканский вид способен закапываться в ил и пережидать там долгий засушливый период, когда реки и озера, в которых он живет, совершенно высыхают. Эти рыбы строят своеобразный кокон из ила и слизи и впадают в состояние оцепенения, называемое летней спячкой. В таком состоянии они остаются до сезона дождей, существуя в течение всего этого периода за счет легочного дыхания.

Парные легкие взрослых амфибий связаны с глоткой гортанью, отверстие которой окружено черпаловидными хрящами. Гортань препятствует попаданию в легкие воды и пищи. От нее начинается непарная трубка — трахея, которая разветвляется на два бронха, ведущие в легкие. Легкие амфибий представляют собой довольно простые мешки со слегка складчатой выстилкой, увеличивающей дыхательную поверхность. Выстилка пронизана множеством мелких кровеносных сосудов. Сами легкие не имеют мышц. Вдох и выдох осуществляются за счет сокращения мышц стенки тела и видоизмененных глотательных движений горла, нагнетающих воздух в легкие. Но легкие эластичны, поэтому, как только мышцы расслабнут, они возвращаются в исходное состояние и тем самым снова изгоняют попавший в них воздух.

Впрочем, не все амфибии имеют легкие, так же как не все амфибии, имеющие легкие, пользуются ими постоянно. Личинки амфибий, ведущие почти всегда водный образ жизни, дышат наружными жабрами и кожей. Водные амфибии могут сохранять наружные жабры и во взрослом состоянии. У некоторых из них легкие вообще не развиваются, хотя есть и такие, у которых имеются обе системы дыхания. Все наземные амфибии во взрослом состоянии в значительной степени используют дыхание кожей, ротоглоточной полостью, чему нередко способствуют любопытные преобразования кровеносной системы, повышающие роль такого дыхания. Углекислый газ, проникающий через биологические мембраны быстрее, чем кислород (по-видимому, благодаря деятельности ферментов), выделяется у амфибий почти исключительно за счет кожного дыхания.

Все рептилии имеют легкие, и ни у кого из них не найдены наружные или внутренние жабры. Однако такие водные рептилии, как кожистые черепахи, находясь под водой, используют и кожное, и глоточное, и клоакальное дыхание. Легкие рептилий, как и у амфибий, представлены довольно простыми мешками, имеющими на внутренней поверхности лишь слабо развитые ячейки и перегородки. По-видимому, уровень газообмена у рептилий весьма невысок и позволяет животным развивать энергичную дыхательную активность лишь на короткие промежутки времени.

В течение первых сотен миллионов лет своей эволюции позвоночные были представлены только рыбами. Лишь после того, как рыбы превратились в высокоразвитую группу, появились первые наземные позвоночные - амфибии. Их предки - кистепёрые рыбы с лёгкими, приспособленными к жизни в мелководье. Эволюционный путь этой группы вёл к освоению суши. У амфибий парные лёгкие, гортань предотвращает попадание в них воды. Лёгкие простые, дыхание осуществляется мышцами тела. Многие амфибии дышат кожей, у некоторых лёгкие отсутствуют. У рептилий есть только лёгкие, хотя водные используют и кожное дыхание. Лёгкие рептилий простые, газообмен невысокий.