Диметродо́ны[1][2] (лат. Dimetrodon) — род хищных синапсид из семейства Sphenacodontidae, живших во времена пермского периода (298,9—268,8 млн лет назад)[3].
Достигал в длину 2,7—4,0 метров и был крупнейшим хищником своего времени. В отличие от рептилий имел зубы двух типов (резцы и клыки), однако не подобранные под туловище ноги. Наиболее яркой чертой диметродона является парус из натянутой на выросты спинных позвонков кожи. Подобные паруса развились у различных доисторических животных (амфибии Platyhystrix, пеликозавра Edaphosaurus, динозавра Spinosaurus) и служили терморегуляторами. Подсчитано, что 200-килограммовый холоднокровный диметродон разогревался бы без паруса с 26 до 32 °C за 205 минут, а с парусом — за 80 минут[4]. По другим версиям парус использовался в брачных играх, служил камуфляжем среди вертикальных стеблей растений или настоящим парусом при плавании. «Парус» развивался постепенно в течение жизни, известны находки молодых особей диметродона с невысокими остистыми отростками. Молодые особи, по-видимому, обитали в зарослях по берегам водоёмов, взрослые — жили в лесах и на равнинах. Тем не менее, бытующее в популярных книгах изображение диметродона на фоне пустыни представляется нереальным — не будучи настоящей рептилией, он не мог бы выжить в жаркой сухой местности. Диметродоны питались любыми животными, которых могли одолеть. Интересно, что в условиях примерно равного соотношения биомассы хищников и растительноядных (характерного для раннепермских фаун), основу питания в отдельные периоды могла составлять рыба. В 2008 году команда Р. Бэккера обнаружила четкие признаки того, что диметродоны поедали пресноводных акул — ксенакантид. Возможно, акулы оставались в пересыхающих прудах, где становились жертвой пеликозавров.
В последние годы фрагменты позвонков предположительно диметродонов обнаружены в пермских отложениях Южной Америки.