与其它的鱼类家族相比，肺鱼类一直是一个不起眼的小家族。从这一支进化路线的主干发展出了角齿鱼属，它们在三叠纪和随后的整个中生代里曾经广泛分布在世界上大多数的大陆水域里。现代的大洋洲肺鱼就是角齿鱼的直接后裔。
非洲的肺鱼和南美洲的肺鱼则是从肺鱼亚纲进化主干分化出去的旁支。非洲肺鱼的偶鳍退化成又长又细的鞭状，而南美洲的肺鱼偶鳍也显著缩小，成为相当小的附肢。
肺鱼类在南半球大陆上的分布状况使一些地史学家认为这证明了过去南半球的各个大陆曾经有紧密的联系。但是也有的科学家认为，既然地质历史时期各种各样的肺鱼曾经遍布世界，那么现代肺鱼的分布情况只是代表了过去一度范围广阔的肺鱼栖息地在现代的遗迹。
肺鱼的存在为我们了解过去鱼类向原始的两栖类的过渡提供了参照。但是要说肺鱼就是两栖类的祖先则证据依然不足，例如，它们的颅骨硬骨化的程度很低，这与两栖动物那种坚实的硬骨质的颅骨比起来显得差距很大;而且，肺鱼类的偶鳍特化得很厉害，显得过于纤弱，很难使人把它们与两栖类那些强壮的四肢联系起来。
