La subclase Elasmobranchii se considera hoy en día como el grupo hermano de la subclase Holocephali, aunque los peces quimera se clasificaron originalmente como elasmobranquios junto con los modernos tiburones y rayas. Si bien este tratamiento sistemático moderno proporciona un reflejo preciso de las relaciones filogenéticas entre los taxones existentes, se cuestiona la clasificación de muchos condrictios extintos no holocefálicos similares a los tiburones como elasmobranquios. Se presenta una definición revisada de los elasmobranquios, basada en la apomorfía, en la que se les considera el equivalente de los neoselacios, es decir, un grupo monofilético de tiburones y rayas modernos que no sólo excluye a todos los holocefalos de tallo y corona, sino también a muchos condrictios paleozoicos similares a los tiburones e incluso a parientes cercanos extintos de los neoselacios, como los hibodontos. Se revisa el registro fósil de los elasmobranquios (es decir, los neoselacios), centrándose no sólo en sus primeros registros sino también en sus posteriores patrones de distribución a lo largo del tiempo. Se discuten el valor y las limitaciones del registro fósil para responder a preguntas sobre la filogenia de los elasmobranquios. La extinción se considera un factor importante en la configuración de la historia temprana de los elasmobranquios, especialmente durante el Triásico. Las extinciones también pueden haber contribuido a configurar la diversidad moderna de los lamniformes, a pesar de las incertidumbres que rodean a las afinidades filogenéticas de clados supuestamente extintos como los cretoxirínidos, los anacóridos y los odóntidos. Aparte de estos ejemplos, y de la supuesta extinción cretácica de los esclerorquinquidos, la evolución de los elasmobranquios desde el Jurásico ha implicado sobre todo una mayor diversificación (especialmente durante el Cretácico). La distribución biogeográfica de los primeros elasmobranquios puede estar oscurecida por el sesgo del muestreo, pero los primeros registros de numerosos grupos se sitúan en el reino de Tethyan. La ruptura de Gondwana, y en particular la apertura del océano Atlántico Sur (junto con el desarrollo de vías marítimas epicontinentales a través de Brasil y África durante el Cretácico), proporcionó repetidas oportunidades para la dispersión desde el este (Europa) y el oeste (Caribe) de Tethys hacia las cuencas oceánicas recién formadas.