Therocephalians ("šelmohlavci") jsou vyhynulou skupinou teriodontů. Žili od středního permu do triasu před 265-245 miliony let, tedy asi 20 milionů let.
Terocefalové jsou pojmenováni podle své velké lebky. Jejich lebky a stavba zubů naznačují, že byli úspěšnými masožravci.
Stejně jako ostatní terapsidé, kteří nejsou savci, jsou i teropodní plazi někdy popisováni jako plazi podobní savcům. Ve skutečnosti jsou therocefalové skupinou nejblíže příbuznou kynodontům, z nichž vznikli savci.
Tento vztah se projevuje různými anatomickými znaky, případně i vousy a srstí. Ohledně fylogeneze, anatomie a fyziologie terocefalů zůstává mnoho nezodpovězených otázek.
Zkameněliny terocefalů jsou hojné v jihoafrickém Karoo, ale byly nalezeny také v Rusku, Číně a Antarktidě.
Rané fosilie terocefalů objevené ve středopermských usazeninách v Jižní Africe potvrzují gondwanský původ této skupiny, která se zřejmě rychle rozšířila po celém světě. Přestože téměř všechny linie therocefalů skončily během velkého permsko-triasového vymírání, několik zástupců podskupiny (nazývané Eutherocephalia) přežilo do počátku triasu a pokračovalo v diverzifikaci.
Poslední terocefalové však vyhynuli na počátku středního triasu. Důvody jejich vyhynutí nejsou známy.