馬屬動物起源於6000萬年前新生代第三紀初期 ，其最原始祖先為原蹄獸 ，體格矮小 ，四肢均有 5 趾，中趾較發達。生活在5800萬年前第三紀始新世初期的始新馬 (圖1 )，或稱始祖馬，體高約40厘米。前肢低，有4 趾；後肢高 ，有3趾。牙齒簡單 ，適於熱帶森林生活。進入中新世以後，幹燥草原代替了濕潤灌木林，馬屬動物的機能和結構隨之發生明顯變化：體格增大，四肢變長，成為單趾 (圖2)；牙齒變硬且趨復雜。經過漸新馬、中新馬和上新馬等進化階段的演化，到第四紀更新世才呈現為單蹄的揚首高軀大馬 。
馬、驢、騾子