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Le dimétrodon était un reptile mammalien au crâne synapside qui a prospéré dans la période du Permien, entre 280 et 265 Ma. C'était un carnivore aux dents effilées et un parent des lointains ancêtres des mammifères.
Le dimétrodon possédait cependant une grande queue et semblait se déplacer en se dandinant de droite à gauche à la manière des lézards actuels, faisant vibrer sa voilure.
Le dimétrodon vivait dans ce qui est aujourd'hui l'Amérique du Nord et l'Europe, là où ont été découverts des fossiles. Durant le Permien, ces zones étaient probablement arides, climat auquel le dimétrodon pouvait facilement s'adapter grâce à sa voile dorsale lui permettant de réguler efficacement sa température corporelle.
L'immense « voile » cutanée qu'il avait sur le dos lui servait à réguler sa température (absorption ou évacuation de chaleur, selon ses besoins) et avait sans doute aussi un rôle de séduction lors de la parade amoureuse ou d'intimidation entre rivaux lors de la période d'accouplement. Elle semblait aussi jouer un rôle de défense, servant à prévenir ses congénères de l'arrivée prochaine d'un prédateur. Le dimétrodon, comme ses parents, était un animal carnivore de grande taille et devait chasser les autres "pélycosaures" herbivores.
Des fossiles de dimétrodon ont été découverts en Amérique du Nord et en Europe, sans doute ses anciens lieux de vie. On peut trouver un fossile partiel de dimétrodon à l'American Museum of Natural History de New York.