Seymouriamorpha đã từ lâu có vai trò nổi bật trong các kịch bản và học thuyết về nguồn gốc của động vật có màng ối (Amniota). Ban đầu người ta tin rằng chúng có quan hệ họ hàng gần với Amniota hay thậm chí đại diện cho nhóm Amniota cổ xưa và nguyên thủy nhất[5][6]. Sự phát hiện ra các ấu trùng của Seymouriamorpha với mang ngoài mâu thuẫn với giả thiết trên, nhưng nhiều khoa học vẫn coi chúng là các họ hàng gần của Amniota[7]. Mặc cho sự gắn bó và liên kết từ lâu với nguồn gốc của Amniota, nhưng người ta vẫn coi Seymouriamorpha là những động vật lưỡng cư (Amphibia), đơn giản là do chúng không phải là Amniota, và mọi động vật có xương sống sinh sống trên cạn mà không phải Amniota từng được coi là động vật lưỡng cư trước khi các phân loại được sửa đổi để chỉ bao gồm các nhóm đơn ngành[8]. Tuy nhiên, Seymouriamorpha không phải là các họ hàng gần của Lissamphibia và như thế không phải là động vật lưỡng cư theo cách hiểu hiện nay của cụm từ này.

Một số nghiên cứu gần đây gợi ý rằng Seymouriamorpha không là họ hàng gần với Amniota như trước đây vẫn nghĩ, đồng thời cũng khẳng định rằng Lepospondyli (Amphibia sensu lato) có quan hệ họ hàng gần với Amniota hơn là với Seymouriamorpha[9]. Các tác giả khác như Laurin và Reisz (1997) lại cho rằng Seymouriamorpha có quan hệ họ hàng không gần với Amniota khi so với quan hệ của chính nó với Amphibia. Nếu quan điểm này là đúng thì Seymouriamorpha cũng không thuộc về Tetrapoda sensu stricto do Tetrapoda sensu stricto được định nghĩa là nhóm chỏm cây của Choanata sinh sống trên cạn[10].

Có một ít nghiên cứu xử lý vấn đề phát sinh chủng loài của Seymouriamorpha. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy Discosauriscus, Ariekanerpeton, Seymouria có quan hệ họ hàng gần với nhau hơn là với Kotlassia và Utegenia[11][12][13][14]. Các mối quan hệ gần của Urumqia rất khó lượng giá do thông tin về nhóm động vật này là rất nghèo nàn[2], nhưng sự hiện diện của các vảy hình thoi bằng chất xương ở phần bụng (gastralia) gợi ý rằng nó không có quan hệ họ hàng gần với Discosauriscus, Ariekanerpeton và Seymouria.

Phát sinh chủng loài tính từ Reptiliomorpha tới Seymouriamorpha và Amniota dưới đây lấy theo Laurin & Reisz (1997)[14]:

Biểu đồ nhánh lấy theo Ruta, Jeffery và Coates (2003)[15]:

Biểu đồ nhánh lấy theo Klembara (2009) và Klembara (2010)[4][16]: