Las especializaciones mamiferoides del grupo incluyen incluyen dientes de formas diferenciadas (heterodoncia), una fenestratemporal totalmente desarrollada, patas dispuestas verticalmente, un paladar abovedado que puede haberles facilitado respirar mientras sosteían a sus presas, y huesos del oído incipientemente desarrollados. Los gorgonopsios son parte de un grupo de terápsidos llamados teridontos, que incluye a los mamíferos. Estos estuvieron entre los mayores carnívoros del Pérmico Superior. El mayor conocido, Inostrancevia, tenía el tamaño de un oso grande con un cráneo de 45 centímetros de largo y colmillos "diente de sable" de 12 centímetros de largo (claramente una adaptación a la depredación). Probablemente no desarrollaron un pelaje completo, pero si tenían bigotes, escamas o la piel desnuda es desconocido. Pueden haber tenido una combinación de todos estos, como algunos mamíferos modernos.
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