三瘤齒獸科是非哺乳類單弓動物中最晚出現的一科，是從三疊紀最後一個時期類似犬齒獸的Traversodontidae科演化而來。有些科學家認為哺乳類是從這群生物演化而來，有些科學家則認為是從三棱齒獸科（Trithelodontidae）演化而來。
三瘤齒獸科的另一特點是它們是存活最久的非哺乳類單弓動物，它們出現在三疊紀最後一個時期，經歷過侏儸紀，直到中白堊紀。這顯示它們是非常成功的獸孔目動物，在恐龍的統治下存活的很好。似哺乳爬行動物中只有三瘤齒獸科與三棱齒獸科(鼬龍類)存活到侏儸紀，而三瘤齒獸科是獸孔目中唯一存活到晚侏儸紀的生物。
目前不清楚三瘤齒獸科為何在中白堊紀絕種，可能是被它們的近親哺乳類所競爭過去。有些三瘤齒獸類在晚侏儸紀與白堊紀發展成草食性，它們咀嚼莖、葉、根部，它們也許因為新的植物群被子植物或開花植物而絕種，因為它們不習慣吃這種新型態植物。
Chronoperates也許是個例外，它可能是三瘤齒獸類，存活在中白堊紀之後，直到古新世。如果屬實，那三瘤齒獸科在晚白堊紀非常稀有且躲了起來，因為這段時間沒有發現任何三瘤齒獸類。但是，Chronoperates的骨骼非常類似對齒目的骨骼，而對齒目是種哺乳類演化支系。
三瘤齒獸是類在1800年代南非的晚三疊紀岩石中首次發現。它過去被認為是最早的哺乳類。例如：其中的小駝獸(Oligokyphus)，外表類似黃鼠狼或水貂，擁有長而纖細的身體跟尾巴，四肢已演化成筆直地豎立在身體下，如同哺乳類一樣。
三瘤齒獸類是溫血動物，而且活在洞穴里，如同今日齧齒動物。它們仍保留爬蟲類頭骨的方骨與下顎的耳骨之間的接縫，但已經縮小。因為它們仍保留爬蟲類退化的下顎，所以它們被歸類於爬蟲類。
三瘤齒獸類的頭顱有高而平坦的頂部。頭骨的後方有巨大的顴弓，連結它的大型顎部肌肉。它們也有發展良好的次生顎。這群動物的齒列與其他犬齒獸類的齒列不一樣。它們沒有犬齒。前面一對門齒較大，類似今日的齧齒目。而原始齧齒動物Traversodonts類擁有大型牙縫分開門齒與方型臉頰。上顎的每個頰齒都有三列尖端，尖端之間有溝槽。下巴的牙齒有兩列尖端，可與上顎牙齒間的溝槽相咬合。尖端間的吻合可讓牙齒在咬合時準確地接觸。它可以在牙齒間磨碎它的食物，就像現代齧齒動物一樣。它們的牙齒非常適合將植物撕裂。
三瘤齒獸科的化石在北美、南美、南非、歐洲、東亞發現。它們可能設法分布到全世界，包括南極洲。
屬
小駝獸 Oligokyphus三瘤齒獸 Tritylodon
卞氏獸 Bienotherium
Kayentatherium
祿豐獸 Lufengia
Dianzhongia
Bocatherium
Yunnanodon
Stereognathus
Xenocretosuchus
