Листрозавр принадлежит к терапсидам — крупной ветви синапсид, к которой относится и линия предков млекопитающих. По сравнению с более ранними синапсидами у многих терапсид менялись строение черепа, зубов и положение конечностей. Наличие шерсти или усов именно у листрозавра напрямую не доказано.
Листрозавр переводится с древнегреческого языка буквально как «ящер-лопата». Такое название придумал американский палеонтолог Эдвард Коп, изучив череп — первый найденный след животного. Череп существа своей формой напомнил ученому полотно лопаты.
Листрозавры смогли пережить массовое пермское вымирание, когда погибло 70 % наземных живых существ. В начале триаса терапсиды расселились по всей Пангее и на то время были самыми многочисленными растительноядными животными. В некоторых областях листрозавры составляли до 95 % всех наземных позвоночных — единственный подобный пример в истории жизни на Земле. Ученые ведут ожесточенные споры о причинах подобного процветания. Сегодня ископаемые останки листрозавров находят на территории Китая, Южной Африки, Индии, Антарктики, России, Австралии.
Череп листрозавра был высоким и коротким, морда небольшой, глаза и ноздри смещены в верхнюю часть головы. Челюсти заканчивались клювом, покрытым роговой оболочкой, — с его помощью животное обрывало стебли растений, как это делают современные черепахи. Из зубов листрозавр имел только два длинных клыка, расположенные в верхней части пасти. Вероятно, они помогали при рытье земли. Челюсти могли двигаться вперед-назад, перемалывая пищу.
Мощные передние конечности и некоторые находки позволяют предполагать, что листрозавры могли рыть грунт и использовать норы. Вероятность группового образа жизни также обсуждается, однако постоянные стада, дальние кочевки и распорядок суток восстановить по ископаемым остаткам нельзя.
Причины необычайного успеха листрозавров после пермского вымирания остаются предметом исследований. Обсуждаются особенности физиологии, питания, способность переживать неблагоприятные условия и снижение конкуренции, но конкретный механизм нельзя сводить к недоказанной «быстрой перестройке легких» под новый состав атмосферы.
Еще одна причина повсеместного распространения листрозавров может быть связана с их рационом: возможно, животные поедали растения, которые преобладали во флоре Земли того времени. Некоторые исследователи считают, что благоприятные условия для листрозавров сложились еще и потому, что после массового вымирания у последних почти не осталось естественных врагов (исследователи выделяют всего два вида хищников, которые могли охотиться на это животное).