Temnospondyli (z řeckého τέμνειν (temnein, „řezat“) a σπόνδυλος (spondylos, „obratel“) je různorodý řád malých až obřích tetrapodů, často považovaných za primitivní obojživelníky, kteří se celosvětově dařili v období karbonu, permu a triasu. Několik druhů pokračovalo až do křídy. Jejich fosilie byly nalezeny na všech kontinentech. Během asi 210 milionů let evoluční historie se adaptovali na širokou škálu biotopů, včetně sladké vody, suchozemských, a dokonce i pobřežních mořských prostředí. Jejich životní historie je dobře známa, fosilie jsou známy z larválního stádia, metamorfózy a dospělosti. Většina temnospondylů byla polovodní, i když někteří byli téměř plně suchozemští, vraceli se do vody jen proto, aby se rozmnožovali. Tito temnospondylové byli jedni z prvních obratlovců plně adaptovaných na život na souši. I když jsou temnospondylové považováni za obojživelníky, mnoho z nich mělo vlastnosti, jako jsou šupiny, drápy a kostnaté pláty podobné brnění, které je odlišují od moderních obojživelníků.
Temnospondylové jsou známí od počátku 19. století a původně byli považováni za plazy. V různých dobách byli popisováni jako batrachians, stegocephalians a labyrinthodonts, i když tato jména se dnes používají jen zřídka. Zvířata, která jsou nyní seskupena v Temnospondyli, byla rozložena mezi několik skupin obojživelníků až do počátku 20. století, kdy bylo zjištěno, že patří k odlišnému taxonu založenému na struktuře jejich obratlů. Temnospondyli znamená „řezaný obratel“, protože každý obratel je rozdělen na několik částí.
Úřady se neshodují v tom, zda byli temnospondylové předky moderních obojživelníků (žab, mloků a caecilianů), nebo zda celá skupina vymřela, aniž by zanechala potomky. Různé hypotézy řadí moderní obojživelníky mezi potomky temnospondylů, další skupinu raných tetrapodů nazývaných lepospondylové, nebo dokonce mezi potomky obou skupin (přičemž caeciliané se vyvinuli z lepospondylů a žab a mloků se vyvinuli z temnospondylů). Nedávné studie řadí rodinu temnosondylů nazývaných obojživelníci mezi nejbližší příbuzné moderních obojživelníků. Podobnosti v zubech, lebkách a sluchových strukturách obě skupiny spojují.