Evolución
Los Dipnoi más antiguos, del Devónico Temprano, poseían características craneales y dentales que eran característicamente dipnoides, pero también tenían muchas características en común con otro grupo sarcopterigiano llamado crossopterigios, como los celacantos. Los Dipnoi fueron abundantes hasta el Triásico (hace unos 251,9 millones a 201,3 millones de años), después de lo cual su número disminuyó.
Dipterus, uno de los peces pulmonados más antiguos, tenía aletas pectorales y pélvicas similares a las del pez pulmonado australiano moderno, y parece razonable suponer que las formas tempranas también tenían pulmones funcionales comparables a los de las especies que viven hoy en día. Se han encontrado secciones endurecidas de arcilla, de forma cilíndrica, en depósitos que datan de los tiempos de Pensilvania y Pérmico (hace unos 323,2 a 251,9 millones de años). Los restos del Gnathorhiza dipnoide, estrechamente aliado con las especies africanas y sudamericanas existentes, estaban incrustados en la arcilla. Su descubrimiento en un entorno así sugiere fuertemente que estos dipnoides pasaron por condiciones desfavorables enterrados en barro.
Se puede trazar una línea evolutiva desde Dipterus hasta Neoceratodus, el género australiano existente. Escumenacia y Faneropleuron, formas comunes en el Devónico Tardío (hace aproximadamente 382,7 millones a 358,9 millones de años), exhibían una primera aleta dorsal muy reducida (la primera hacia adelante en la espalda); la segunda aleta dorsal estaba agrandada y se había desplazado más hacia la cola. El pez pulmonado de la época Pérmica mostró una fusión aparente de las aletas a lo largo de la espalda y el resto de la línea media vertical. Esta aleta extendida se estrecha hasta un punto en la punta de la cola y también se produce en los peces pulmonares modernos. Varias ramas laterales también surgieron en la evolución de los Dipnoi; sin embargo, ninguna de ellas ha sobrevivido hasta los tiempos modernos.
Algunos científicos afirman que los comportamientos de caminar y rodear comunes a los tetrápodos (vertebrados con extremidades y sus descendientes) evolucionaron primero en los peces sarcopterigios. Citan como evidencia la capacidad de un pez pulmonado africano moderno, Protopterus annectens, para propulsarse a lo largo de un sustrato, como el fondo de una piscina, usando sus largas aletas como soporte. Las aletas no contienen dedos, sin embargo, el animal puede levantar su cuerpo del sustrato doblándolos para funcionar como apéndices en forma de pies. El animal emplea rutinariamente una marcha cuadrúpeda; sin embargo, a veces también puede adoptar una marcha bípeda. Dado que los tetrápodos surgieron de los peces sarcopterigios, la presencia de comportamientos de caminar y acorralar en los peces pulmonados puede ser una prueba de que estos rasgos evolucionaron antes de la aparición de los tetrápodos.