SphenacodontidaeMarsh, 1878
Sphenacodontidae je čeleď malých až velkých, pokročilých, masožravých, pozdně pennsylvánských až středních permských pelycosaurů. Primitivní formy (Haptodus, atd.) byly obecně malé velikosti (60 cm až 1 metr), ale během pozdější části raného permu se tato zvířata postupně zvětšovala (až 3 metry a více), aby se stala nejvyššími predátory svého prostředí.
Lebka je dlouhá, hluboká a úzká, což je adaptace na silné čelistní svaly. Přední zuby jsou velké a připomínají dýku, zatímco zuby po stranách a vzadu čelisti jsou mnohem menší (odtud název známého rodu Dimetrodon – „dvoutaktní zub“, i když tento atribut mají všichni členové rodiny).
Několik velkých (~ 3 metry) a pokročilých členů této skupiny (Ctenospondylus, Sphenacodon, Secodontosaurus a Dimetrodon) se odlišuje vysokou plachtou podél hřbetu, tvořenou podlouhlými páteřemi nervových obratlů, které za života musely být pokryty kůží a cévami a pravděpodobně fungovaly jako termoregulační zařízení. Nicméně vlastnictví plachty se nezdá být pro tato zvířata nezbytné. Například je zde případ, kdy jednomu rodu (Sphenacodon – fosilie známé z Nového Mexika) chybí plachta, zatímco velmi podobný a blízce příbuzný rod (Dimetrodon – fosilie známé z Texasu) ji má. Během Permianu byly tyto dvě oblasti odděleny úzkou mořskou cestou, ale není jasné, proč by jedna geograficky izolovaná skupina měla vyvinout plachtu, zatímco druhá skupina ne.
Rodina Sphenacodontidae je parafyletická, protože nezahrnuje její vyvinuté potomky therapsidy a nakonec savce. Je také monofyletická v tom, že je potomkem jediného společného předka. Poznámka: Monofilie a polyfylie mají co do činění s předky. Parafylie a holofylie mají co do činění s potomstvem. V kladistické perspektivě jsou Sphenacodontidae a jejich vyvinutí potomci pomazáni.