盾皮鱼（Placodermi）可能是最原始的颌口类。它们初见于上志留纪，至泥盆纪则称霸水域，故泥盆纪之所以被称为鱼类的时代（Age of Fishes），就是由於此类动物之盛产。当时介皮类式微，而软骨鱼类仅见端倪。泥盆纪结束，盾皮鱼类大部分灭亡。古生代结束後，便不再有此类动物存在。

此类动物在体质构造上最大的进化是上、下颌的出现。此一利器使其成为当时最犟大的掠食者。其祖先介皮类口缘有能动之骨板，形状上类似上下颌，但却无上下颌之功能，致使其仅能在水中滤取有机碎屑。从无颌类演化成真正的颌口类，盾皮类乃是过度形体。演化论者认为在演化史中任何一个重要支系的建立，就其现生种类观察，都有若干共通、明显，而安定的特徵。可是这些支系最先出现的祖先，总是向多方面尝试，并无固定之形态。例如：反弓类（Antiarchs）类似龟鳖及甲壳类；节颈类（Arthrodires）体被重甲，仅头胸部之间有可动关节；刺鲛类（Acanthodes）外形酷似鲛类，而坚甲鲛类（Stegoselachians）却近似现生之鲼、魟类而被有坚甲。

初期它们盛产鱼淡水，进入泥盆纪始进入海洋。

盾皮鱼类也有保护身体的骨甲，一般包裹在身体的前部。甲胄鱼类的骨甲是一块将身体全部装入其中的、不分块、不能活动的筒状物；而盾皮鱼类的骨甲分成几块，而且彼此之间能够活动，这样就使盾皮鱼类比甲胄鱼类在行动上就灵活多了。

盾皮鱼类的这些优势使得它们在生存竞争中能够压倒甲胄鱼类，到了泥盆纪时发展成为种类繁多的类群。它们包括如下几个目：节颈鱼目、扁平鱼目、胴甲鱼目、硬鲛目、叶鳞鱼目、褶齿鱼目和古椎鱼目。在这些类群中，最繁盛的是节颈鱼类和胴甲鱼类。

节颈鱼类头部和躯干部被坚固的骨质甲片所包裹，两个部分的骨片自成系统，只用一对关节相连。上下颌骨的构造很特殊，吃东西时与一般的脊椎动物相反，下颌不动，上颌向上抬起，然后向下切割，像铡刀一样。这类鱼中有的在泥盆纪中期发展出巨大的类型，例如恐鱼，身长可达10米！头骨巨大，颌骨强壮，前端长有大而锐利的骨板状牙齿。这样的骨板形成了完善的剪刀式的锐利边刃，是很有效的捕食装置。恐鱼可以捕食当时的任何一种鱼类，堪称原始海洋中的霸主。我国四川省江油县发现过与恐鱼相似的盾皮鱼头甲化石，这种鱼被称为江油鱼。