Archaeothyris was de vroegste definitieve synapside. Hij leefde in het late Carboon, 306 miljoen jaar geleden.

Hij werd gevonden in Nova Scotia, op dezelfde vindplaats als Hylonomus, en Petrolacosaurus, die op Archaeothyris lijken, maar waarschijnlijk sauropsiden zijn.

Protoclepsydrops is iets ouder, maar zijn status als synapside is onduidelijk omdat de overblijfselen fragmentarischer zijn.