Động vật lưỡng cư tiến hóa thích nghi với môi trường cho phép chúng rời khỏi môi trường nước trong thời gian dài. Phổi của chúng được cải tiến và khung xương của chúng trở nên nặng hơn và chắc hơn, có khả năng chịu đựng được cùng với sự gia tăng trọng lượng khi chúng sống trên đất liền. Chúng đã phát triển "tay" và "chân" với 4 hoặc 5 ngón; da của chúng biến đổi để có thể duy trì các chất dịch và chống khô. Xương hyomandibula của cá ở vùng xương móng nằm phía sau mang đã giảm bớt về kích thước và trở thành bệ đỡ cho tai động vật lưỡng cư, một đặc điểm thích nghi cần thiết cho các động vật sống trên cạn. Mối quan hệ giữa động vật lưỡng cư và cá teleost là cấu trúc đa nếp gấp của răng và các cặp xương chẩm ở phía sau đầu, ngoài ra, các đặc điểm này không thể tìm thấy bất kỳ nơi đâu trong giới động vật. 
Do chúng tiến hóa từ cá phổi, động vật lưỡng cư phải thích nghi với việc sống trên cạn bao gồm cả việc phát triển các công cụ cần thiết cho việc di chuyển mới. Trong nước, việc chuyển động của đuôi theo phương ngang giúp chúng tiến về phía trước, nhưng trên cạn cơ chế khác biệt. Cột sống, các chi, gen chân tay và co bắp phải cần đủ khỏe đế nâng chúng lên khỏi mặt đất để vận động và ăn. Con trưởng thành trên cạn bắt đầu thoái hóa hệ thống đường biên của chúng và thích nghi hệ cảm giác của chúng để nhận được kích thích qua môi trường không khí. Chúng cần phát triển những phương pháp mới để điều chỉnh thân nhiệt để đối phó với sự dao động nhiệt độ môi trường xung quanh. Chúng đã phát triển các thói quen thích hợp với sinh sản trong môi trường trên cạn. Da của chúng tiếp xúc với các tia cực tím mà trước kia các tia này bị hấp thụ trong môi trường nước. Do vậy, da đã bị thay đổi để có thể bảo vệ tốt hơn và chống sự mất nước quá nhiều.