Archaeothyris byl nejstarším definitivním synapsidem. Žil na konci karbonu, před 306 miliony let.

Byl nalezen v Novém Skotsku na stejné lokalitě jako Hylonomus a Petrolacosaurus, kteří jsou podobní Archaeothyris, ale pravděpodobně se jedná o sauropsidy.

Protoclepsydrops je o něco starší, ale jeho status synapsida je nejasný, protože pozůstatky jsou fragmentárnější.