Dimetrodon, (género Dimetrodon), pariente extinto de mamíferos primitivos que se caracteriza por una estructura grande, vertical, en forma de vela en su parte posterior. Dimetrodon vivió hace unos 286 millones a 270 millones de años, durante el Período Pérmico, y se han encontrado fósiles del animal en América del Norte.
Dimetrodon fue un carnívoro que creció a una longitud de más de 3.5 metros (11.5 pies) y tenía una gran "vela" en su espalda que pudo haber funcionado en la regulación de la temperatura. Presumiblemente, la vela estaba formada por espinas vertebrales alargadas conectadas por una membrana que contenía muchos vasos sanguíneos. El cráneo de Dimetrodon era alto y estrecho, y la región frente a los ojos era larga. Sus muchos dientes se diferenciaron en varios tamaños.
Una vela similar se encuentra en el relacionado pero herbívoro Edaphosaurus, un herbívoro con una cabeza más pequeña y dientes más modestos. Dada la importancia fisiológica de la termorregulación, surge la pregunta de por qué todos los miembros del grupo taxonómico Dimetrodon y Edaphosaurus, Pelycosauria, no tenían velas. Los pelycosaurios no eran dinosaurios y, de hecho, ni siquiera eran reptiles. Aunque los pelicosaurios se extinguieron al final del Pérmico, es probable que las terápsidas, un grupo que eventualmente incluiría a los mamíferos, descendieran de pelicosaurios similares a Dimetrodon.
