偶蹄目
这使得偶蹄动物传统上被定义为无效的並系群分类，因为它包括来自共同祖先的动物，但不包括其所有后代。系统发育分类只识别单系群分类群; 也就是从一个共同的祖先下降，并包括其所有后代的群体。为了解决这个问题，传统的偶蹄目和鯨目有时被归入更具包容性的鯨偶蹄目(Cetartiodactyla)分类群中。另一种方法是在修订后的偶蹄目分类单元中包括陆地居住的甚至有蹄类动物和海洋栖息的鲸类动物（鲸目改为鲸下目）。本目各亚目的演化关系如下：
鯨偶蹄目
鯨/河馬学说认为鲸类与河马类在 6000 万年前拥有共同的半水栖祖先，直到 5400 万年前才分化成两支，其中一支演化成鲸类，可能始于巴基鲸及其他古鲸亚目近亲，它们渐渐适应水下生活，最后演化成完全水生的鲸类。因此，此学说认为鲸偶蹄類才是有效的单系群分类。反對者的理由是，目前發現最早的河馬化石產生於中新世，而鯨類的分化則可上溯至始新世，鯨/河馬假說出現了一個 3000 萬年缺少河馬祖先存在的空白期。一些形態學研究指出石炭獸科是河馬的祖先，但卻得不到有力支持。