Liên lớp động vật bốn chân (Tetrapoda) được chia thành 4 lớp gồm các loài động vật có 4 chi.[22] Bò sát, chim và thú là các động vật có màng ối, trứng của chúng được đẻ ra ngoài hoặc mang trong cơ thể con cái và được bao bọc xung quanh bởi nhiều màng, một vài trong số đó vẫn chưa thể hiểu hết được.[23] Thiếu các màng này, động vật lưỡng cư cần có các vực nước để sinh sản, mặc dù vài loài đã phát triển qua nhiều giai đoạn khác nhau để bảo vệ hoặc bỏ qua giai đoạn ấu trùng ở trong nước dễ bị tổn thương.[10] Chúng không có mặt ở biển trừ một hoặc 2 loài ếch sống trong vùng nước lợ của các đầm lầy ngập mặn.[24] Trên đất liền, các động vật lưỡng cư sống giới hạn trong các môi trường ẩm ướt do chúng cần phải giữ cho da của chúng ẩm.[10]

Động vật lưỡng cư (và cả động vật có xương sống) nhỏ nhất trên thế giới là loài Paedophryne amauensis trong họ microhylidae ở New Guinea được phát hiện năm 2012. Nó có chiều dài trung bình 7,7 mm (0,30 in) và nó thuộc chi có đến 4 trong số 10 loài ếch nhỏ nhát thế giới.[25] Loài động vật lưỡng cư lớn nhất còn sinh tồn là Andrias davidianus, với chiều dài 1,8 m (5 ft 11 in)[26] nhưng loài này lại nhỏ hơn nhiều so với loài đã tuyệt chủng trong chi Prionosuchus với chiều dài lên đến 9 m (30 ft). Loài tuyệt chủng này giống như cá sấu sống cách nay 270 triệu năm từ Permi giữa ở Brazil.[27] Loài ếch lớn nhất là ếch Goliath châu Phi (Conraua goliath), với chiều dài có thể lên đến 32 cm (13 in) và cân nặng 3 kg (6,6 lb).[26]

Động vật lưỡng cư là các loài động vật có xương sống máu lạnh, chúng không thể duy trì thân nhiệt qua các quá trình nội sinh lý. Tốc độ trao đổi chất của chúng thấp và kết quả là máu và năng lượng cần thiết của cũng bị giới hạn. Ở con trưởng thành, chúng có các tuyến lệ và mí mắt có thể di chuyểns, và hầu hết các loài có tai có thể cảm nhận được máy bay hoặc rung động mặt đất. Lưỡi của chúng có cơ, mà ở một số loài chúng có thể nhô ra ngoài. Động vật lưỡng cư hiện đại có đốt sống được hóa xương hoàn toàn với các lớp đệm nối khớp. Xương sườn của chúng thường ngắn và có thể bị nhầm lẫn với đốt sống. Hộp sọ của chúng hầu hết là rộng và ngắn, và thường không được hóa xương hoàn chỉnh. Da của chúng chứa ít keratin và không có vảy, ngoài một vài vảy giống như cá ở các loài Gymnophiona nhất định. Da của chúng chứa nhiều tuyến nhờn và ở một vài loài có các tuyến độc. Tim của động vật lưỡng cư có 3 ngăn, 2 tâm nhĩ và 1 tâm thất. Chúng có bàng quang và các chất thải gốc nitơ được tiết ra chủ yếu ở dạng nước tiểu. Hầu hết động vật lưỡng cư đẻ trứng trong nước và ấu trùng trong nước phải trải qua giai đoạn biến thái để trở thành con trưởng thành sống trên cạn. Động vật lưỡng cư thở bằng phương thức bơm, không khí đầu tiên được đẩy xuống khu vực hầu họng qua lỗ mũi. Sau đó lớp màng hậu họng đóng lại và không khí được đẩy vào phổi bằng cách thắt cổ họng.[28] Một phương thức khác là trao đổi khí qua da.[10]

Bộ Không đuôi (Anura)

Bộ Anura (từ tiếng Hy Lạp Cổ đại a(n)- nghĩa là "thiếu" và oura nghĩa là "đuôi") gồm có ếch, nhái và cóc. Chúng thường có chân sau rất dài, chân trước ngắn hơn, ngón chân có màng không móng, không có đuôi, mắt lớn và da có các tuyến nhầy.[17] Các thành viên trong bộ có da trơn được gọi là ếch, trong khi các thành viên có da sần được biết tới như cóc. Quy tắc này không được dùng trong phân loại và cũng có nhiều ngoại lệ. Thành viên trong họ Bufonidae được gọi là "cóc thực sự".[29] Kích thước của bộ không đuôi từ ếch Goliath (Conraua goliath) dài tới 30 xentimét (12 in) của Tây Phi[30] đến Paedophryne amauensis chỉ dài 7,7 milimét (0,30 in)- sống ở Papua New Guinea được mô tả năm 2012, cũng là động vật có xương sống nhỏ nhất được biết đến.[31] Mặc dù đa số các loài sống cả dưới nước và đất ẩm, một số chuyên biệt hóa để sống trên cây hay trong sa mạc. Bộ này được tìm thấy toàn thế giới trừ vùng cực.[32]

Bộ Có đuôi (Caudata)

Bộ Caudata (tiếng Latin cauda nghĩa là "đuôi") bao gồm các loài kỳ giông, sa giông và cá cóc-có cơ thể thuôn dài, phổi kém phát triển và hầu hết có hình dạng giống thằn lằn. Chúng không có quan hệ họ hàng gì gần với thằn lằn.[33] Chúng có da trần không vảy, thiếu móng vuốt, đuôi thường dẹp và đôi khi có dạng vây. Chúng có kích thước từ Kỳ giông khổng lồ Trung Quốc (Andrias davidianus), đã được báo cáo dài 1,8 mét (5 ft 11 in),[34] đến loài kỳ giông Thorius pennatulus từ Mexico hiếm khi dài quá 20 mm (0,8 in).[35] Bộ không đuôi phân bố rộng rãi ở vùng Holarctic tại bắc bán cầu. Họ Plethodontidae được tìm thấy ở Trung Mỹ và bắc Nam Mỹ tại lưu vực sông Amazon.[32] Urodela là tên đôi khi được dùng cho tất cả các loài thuộc bộ không đuôi còn sinh tồn.[36] Nhiều họ trong bộ này kéo dài tình trạng thơ ấu như không đặt được sự biến thái hoàn toàn hay vẫn giữ các đặc tính của ấu trùng cả khi trưởng thành.[37] Hầu hết dài dưới 15 cm (6 in). Khi ở trên mặt đất, chúng dùng hầu hết thời gian trong ngày để ẩn trốn dưới các tảng đá hoặc gỗ hoặc thảm thực vật dày.[32]

Bộ Không chân (Gymnophiona)

Bộ Gymnophiona (tiếng Hy Lạp gymnos nghĩa là "trần trụi, khỏa thân" và ophis nghĩa là "rắn") hay Apoda (tiếng Latin an- nghĩa là "thiếu" và tiếng Hy Lạp poda nghĩa là "chân") gồm các loài ếch giun. Đây là những động vật có thân dài, không chân có hình dạng giống rắn hay giun. Chiều dài cá thể trưởng thành từ 8 tới 75 xentimét (3 tới 30 inch) với ngoại lệ là Ếch giun Thomson (Caecilia thompsoni) có thể đạt chiều dài 150 xentimét (4,9 foot). Ếch giun có một đôi mắt thô sơ được da phủ lên, đôi mắt này có thể chỉ phân biệt được sự khác biệt về cường độ ánh sáng. Nó cũng có một đôi tua ngắn gần mắt có chức năng về xúc giác và khứu giác. Hầu hết ếch giun sống trong các hang dưới đất ẩm, nhưng cũng có một số sống thủy sinh.[38] Hầu hết các loài đẻ con trong hang và khi trứng nở ra chúng đưa ấu trùng đến vực nước. Số khác ấp trứng và ấu trùng trải qua quá trình biến thái trước khi trứng nở. Số ít loài nuôi con ấu trùng bằng các chất tiết khi chúng còn ở trong vòi trứng.[39] Ếch giun sống ở vùng nhiệt đới châu Phi, châu Á, Trung và Nam Mỹ.[40]