Подотряд dipteroidei. Хвост гетероцеркальный. Спинных плавников обычно два, покровные кости черепа покрыты слоем космина (у взрослых иногда космин может резорбироваться). Эндокраний окостеневает в виде одной сплошной кости.
Широко распространенные рыбы палеозоя. Зубные пластинки Dipterus известны из нижнего девона Северной Америки. Представители этого отряда известны также из среднего и верхнего девона России, Австралии, Англии и др.
Подотряд Phaneropleuroidei. Близки к Dlpteroidei, от которых отличаются в первую очередь отсутствием слоя космина на костях. Хвост или гетероцеркальный, или дифицеркальный. Спинных плавников или два, или один. Таким образом, у представителей этого подотряда мы уже замечаем тенденцию к переходу хвостового плавника из гетероцеркального в дифицеркальный и к слиянию спинных плавников. Эта особенность вырабатывается у двоякодышащих в связи с переходом к жизни в небольших водоемах и меньшей подвижностью.
Зубные пластинки у одних представителей развиты, у других (например, Fleurantia) имеются отдельные зубы, образующие радиальные ряды.
Известны из пресноводных верхнедевонских отложений Северной Америки, Англии и ряда других мест.
Подотряд Uronemoidei. Хвост дифицеркальный, спинной и анальный плавники слиты с хвостовым. Эндокраний не в виде одной кости, а состоит из нескольких окостенений. Зубы не в виде пластинок, а в виде отдельных конических зубов. Известны от нижнекаменноугольных отложений до нижней перми Европы.
Подотряд Ctenodoidei. Хвост дифицеркальный. Спинной и анальный плавники сливаются с хвостовым. Эндокраний не окостеневает. Есть зубные пластинки, отдельных зубов нет.
Известны от нижнего карбона до нижнего триаса. В триасе представители отряда Dipteriformes вымирают и сменяются рыбами, уже относящимися к следующему отряду - Ceratodiformes. Таким образом, в пределах отряда Dipteriformes мы можем очень наглядно проследить, в каком направлении идет историческое развитие формы тела этих рыб. У наиболее древних форм, каковыми являются Dipterus и им подобные, форма тела близка к лососеобразной. Спинных плавников два и хотя они и сдвинуты к хвосту, но с хвостовым плавником не сливаются. Хвост гетероцеркальный. Это, видимо, были неплохие пловцы. Уже в следующем подотряде мы находим рыб, у которых тело становится более вытянутым, сохраняется только один спинной плавник, хвост становится дифицеркальный, анальный и спинной плавники сливаются с хвостовым. Эта тенденция у последующих подотрядов находит свое завершение и все известные представители подотрядов Uronemoidei и Ctenodoidei имеют дифицеркальный хвост и слитые с хвостовым плавником анальный и спинной. То же самое наблюдается, как мы увидим дальше, и у представителей отряда Сeratodiformes. Таким образом, уже к каменноугольному времени двоякодышащие из довольно хороших пловцов, какими они были в большинстве своем в девоне, превратились в малоподвижных рыб. Подобные изменения вызваны были, повидимому, тем, что влажный теплый климат каменноугольного пеноплена способствовал образованию неглубоких, сильно заболоченных водоемов, куда двоякодышащие и ушли из открытых вод в результате сокращения их зеркала.