Dimetrodon, (rodzaj Dimetrodon), wymarły krewny prymitywnych ssaków, który charakteryzuje się dużą, pionową, żaglowatą strukturą na grzbiecie. Dimetrodon żył od około 286 milionów do 270 milionów lat temu, w okresie permskim, a skamieniałości tego zwierzęcia zostały znalezione w Ameryce Północnej.
Dimetrodon był drapieżnikiem, który dorastał do długości ponad 3,5 metra (11,5 stopy) i miał duży „żagiel” na grzbiecie, który mógł służyć do regulacji temperatury. Żagiel był przypuszczalnie utworzony przez wydłużone kręgi kręgowe połączone błoną zawierającą wiele naczyń krwionośnych. Czaszka Dimetrodona była wysoka i wąska, a obszar przed oczami długi. Jego liczne zęby były zróżnicowane na kilka rozmiarów.
Podobny żagiel znajduje się na pokrewnym, ale roślinożernym Edaphosaurus, roślinożercy z mniejszą głową i skromniejszymi zębami. Biorąc pod uwagę fizjologiczne znaczenie termoregulacji, nasuwa się pytanie, dlaczego wszyscy różni członkowie grupy taksonomicznej Dimetrodon i Edaphosaurus – Pelycosauria – nie mieli żagli. Pelikozaury nie były dinozaurami i w rzeczywistości nie były nawet gadami. Choć pelykozaury wymarły pod koniec permu, to jest prawdopodobne, że terapsidy, grupa, do której ostatecznie zaliczono ssaki, wywodziły się od pelykozaurów podobnych do Dimetrodona.