Однопроходные животные сближаются с пресмыкающимися за счет наличия хордовой трубки, хвоста, а также некоторых общих черт строения скелета. Однопроходные также имеют мягкие хрящевые скелеты, что характерно для пресмыкающихся.
С другой стороны, однопроходные сближаются с плацентарными за счет наличия позвоночного столба, шести лопаточных мышц, а также некоторых общих черт строения черепа. Однопроходные также имеют высокую степень организации нервной системы, что характерно для плацентарных животных.
Таким образом, однопроходные обладают комбинацией признаков, объединяющих их как с пресмыкающимися, так и с плацентарными животными.