Los lydekkerínidos tiene una distintiva combinación de características. Sus sinapomorfias, o rasgos únicos, incluyen un contacto entre el hueso nasal y el hueso prefrontal en forma de escalón, márgenes laterales interdentados de las cavidades interpterigoides (dos grandes agujeros en el paladar), y márgenes rectos en la mejilla cuando el cráneo es visto desde detrás. Otras características incluyen un hueso frontal que no toca el borde de las órbitas oculares y crestas en el hueso pterigoides. Surcos sensores (canales que corrían a lo largo de la superficie del cráneo) que están presentes en muchos temnospóndilos son apenas visibles en los cráneos de los lydekkerínidos. El surco infraorbital, un canal que corre bajo los ojos y las fosas nasales, tiene una distintiva curva a lo largo de su longitud. Pequeñas protuberancias denominadas dentículos cubren la mayor parte del paladar.[1]
Los lydekkerínidos son clasificados usualmente como estereospóndilos basales. Schoch y Milner (2000) los situaron en el clado Rhytidostea junto con los braquiopoides y los ritidostéidos.[2] Algunos estudios filogenéticos de los lydekkerínidos han encontrado que son polifiléticos. Estos estudios incluyen a los taxones lydekkerínidos tradicionales Lydekkerina y Luzocephalus, y a veces a Deltacephalus. Se ha encontrado que Luzocephalus está más cercanamente relacionado con una familia llamada Trematosauridae, mientras que Lydekkerina permanece en una posición basal entre los estereospóndilos. Yates y Warren (2000) encontraron que Lydekkerina es un miembro basal del clado de estereospóndilos Capitosauria, mientras que Luzocephalus cae en el clado Trematosauria. A continuación un cladograma basado en Yates y Warren (2000) mostrando la polifilia:[3]
El análisis filogenético de Damiani (2001) da como resultado un clado Lydekkerinidae monofilético, aunque con un débil soporte. A continuación un cladograma basado en ese análisis:[4]
↑Jeannot, A.M.; Damiani, R.; Rubidge, B.S. (2006). «Cranial anatomy of the Early Triassic stereospondyl Lydekkerina huxleyi (Tetrapoda: Temnospondyli) and the taxonomy of South African lydekkerinids». Journal of Vertebrate Paleontology26 (4): 822-838. ISSN0272-4634. doi:10.1671/0272-4634(2006)26[822:CAOTET]2.0.CO;2.
↑Schoch, R. R.; Milner, A. R. (2000). «Stereospondyli». En P. Wellnhofer (ed.), ed. Handbuch der Paläoherpetologie. 3B. Munich: Verlag Dr. Friedrich Pfeil. p. 203.
↑Yates, A. M.; Warren, A. A. (2000). «The phylogeny of the 'higher' temnospondyls (Vertebrata: Choanata) and its implications for the monophyly and origins of the Stereospondyli». Zoological Journal of the Linnean Society128: 77. doi:10.1111/j.1096-3642.2000.tb00650.x.
↑Damiani, R. J. (2001). «A systematic revision and phylogenetic analysis of Triassic mastodonsauroids (Temnospondyli: Stereospondyli)». Zoological Journal of the Linnean Society133 (4): 379-482. doi:10.1111/j.1096-3642.2001.tb00635.x.