最原始的软骨鱼类以裂口鲨为代表，它们的最完整的化石发现于美国伊利湖南岸晚泥盆世的格利夫兰黑色页岩中。有趣的是，现代鲨鱼的口通常都是横裂缝状的，而裂口鲨的口却是直裂缝的。裂口鲨的上颌骨由两个关节连接在颅骨上，一个是眶后关节，紧挨在眼眶后面；另一个则位于头骨后部，在这里颅骨与舌颌骨背部的连接杆相连。这样的上颌与颅骨的连接方式叫做双连接，是相当原始的连接方式。裂口鲨的牙齿中间有一个高齿尖，其两侧各有一个低齿尖，许多古老的软骨鱼类的牙齿都是这样的结构。

　　裂口鲨的结构在许多方面都代表了软骨鱼类中原始的模式，可以认为它接近于软骨鱼类进化系统主干线的基点，后期的鲨类可能就是从这里出发沿着各自的进化方向发展出来的，它们包括肋刺鲨目、弓鲛目、异齿鲨目、六鳃鲨目、鼠鲨目和鳐目。这几个目组成了软骨鱼类中最繁盛的一大类群：板鳃亚纲。另外一个种类不多、生活在深海中的软骨鱼类群，因其独特的自接型颅骨－颌骨连接方式而组成了软骨鱼类中的一个单独的类群：全头亚纲。银鲛是全头亚纲的代表，其进化历史可以追溯到侏罗纪早期。

　　在古生代晚期的地层里还发现有数量极多的适于研磨的齿板，统称为缓齿鲨类，其亲缘关系尚不能确定。

　　我国云南沾益石炭纪地层中发现过裂口鲨的牙齿化石；昆明晚三叠纪地层中发现过弓鲛的被刺化石。