“四足行走优势假说”指对于脊椎动物而言，两对附肢（即四足）能够在游泳或行走时在耗能最少的前提下达到较高的运动效率。换句话说，如果附肢少于两对，则动物肌肉发育和运动耗能较少、但运动能力受限严重；而如果附肢多于两对，则动物肌肉发育和运动耗能较多、但运动能力的增加带来的优势不足以弥补多出的耗能。

按照这个理论，在相同的生态位下，非四足动物和四足动物竞争会处于劣势，双足纲和八足纲在水生阶段的灭绝也佐证了这个观点。需要注意的是，这个假说是建立在不考虑尾巴作为运动推进器的前提下的，如果加上尾部的影响，那么对于水生鱼形动物来说，二足搭配强力的尾鳍将是最节省能量的方案。实际上，现代四足水生动物确实大多都演化成了退化后肢、进化出强力并多样尾鳍的模样。

四足行走优势假说的最主要证据为古鱼战争。这是一场发生在水生代末期的六足纲水生目动物大灭绝事件，而大灭绝的起因便是新生的四足纲水生类凭借着更高效的身体结构挤占了大量本属于六足鱼的生态位。