evolúció
a legrégebbi Dipnoi, a korai Devonból, koponya-és fogvonásokkal rendelkezett, amelyek jellegzetesen dipnoidok voltak, de számos közös vonásuk volt egy másik sarcopterygian csoporttal, a crossopterygians-szal, mint például a coelacanths. A Dipnoi a triász időkig (körülbelül 251,9-201,3 millió évvel ezelőtt) bőséges volt, ezt követően számuk csökkent.
a dipterus, az egyik legrégebbi tüdőhal, a modern Ausztrál tüdőhaléhoz hasonló levélszerű mell-és medenceuszonyokkal rendelkezett, és ésszerűnek tűnik feltételezni, hogy a korai formák funkcionális tüdeje is hasonló volt a ma élő fajokéhoz. Edzett, hengeres alakú agyagdarabokat találtak a Pennsylvaniai és a Permi időkből származó lerakódásokban (kb. 323,2-251,9 millió évvel ezelőtt). A Dipnoid Gnathorhiza maradványai, amelyek szorosan kapcsolódtak a fennmaradt afrikai és dél-amerikai fajokhoz, beágyazódtak az agyagba. Felfedezésük ilyen körülmények között erősen arra utal, hogy ezek a dipnoidok kedvezőtlen körülmények között haladtak át a sárban.
evolúciós vonal vezethető vissza a Dipterustól a neoceratodusig, a fennmaradt Ausztrál nemzetségig. A Scaumenacia és a Phaneropleuron gyakori formái a késő Devonban (körülbelül 382,7-358,9 millió évvel ezelőtt) sokkal redukált első hátúszót mutattak (az első uszony előre a hátán); a második hátsó uszony megnagyobbodott és tovább tolódott a farok felé. A Permi idők tüdőhalai az uszonyok látszólagos összeolvadását mutatták a hátsó és a függőleges középvonal többi része mentén. Ez a kiterjesztett uszony a farok végén egy pontig kúpos, és a modern tüdőhalakban is előfordul. Különböző mellékágak is megjelentek a dipnoi evolúciójában; ezek közül azonban egyik sem maradt fenn a modern időkig.
egyes tudósok azt állítják, hogy a tetrapodákra (végtagos gerincesekre és leszármazottaikra) jellemző sétáló és határoló viselkedés először a sarcopterygiai halakban alakult ki. Bizonyítékként idézik a modern afrikai tüdőhal, Protopterus annectens képességét, hogy egy szubsztrátum mentén, például egy medence alján hajtson, hosszú uszonyait használva támaszként. Az uszonyok nem tartalmaznak számjegyeket, mégis az állat felemelheti testét a hordozóról úgy, hogy meghajlítja őket, hogy lábszerű függelékekként működjenek. Az állat rutinszerűen négylábú járást alkalmaz; időnként azonban kétlábú járást is alkalmazhat. Mivel a tetrapodák a sarcopterygiai halakból származnak, a sétáló és határoló viselkedés jelenléte a tüdőhalakban bizonyíték lehet arra, hogy ezek a tulajdonságok a tetrapodák megjelenése előtt fejlődtek ki.