Les cynognathiens peuvent être identifiés par plusieurs synapomorphies dont une arche zygomatique très profonde qui s'étend au-dessus du milieu de l'orbite.
Au niveau du bord supérieur du processus zygomatique, l'artère temporale superficielle donne deux collatérales importantes : les artères temporale moyenne et zygomatico-orbitaire (ou zygomatico-malaire).
La tête est en forme de poire, c'est-à-dire arrondie en tous sens, avec des parois latérales arrondies, des pariétaux et arcades zygomatiques bien développés.
