La classe des Gnetopsides regroupe trois petits ordres, les Ephedrales, les Welwitschiales et les Gnetales, chacun ne comprenant qu'un genre éponyme. Cette classe est parfois considérée comme un sous-embranchement indépendant, mais c'est un choix artificiel. Ce ne sont pas des végétaux fréquents, mais leur grande importance est autre : ils représentent des intermédiaires entre les Gymnospermes, dont ils présentent de nombreux caractères et avec lesquelles elles sont fréquemment classées, et les Angiospermes, dont elles ont atteint, par d'autres caractères, le niveau évolutif. Elles sont apparues, semble-t-il, au Tertiaire.
Les trois genres, plantes vivaces, Ephedra, Gnetum et Welwitschia, qui possèdent les deux premiers 35 espèces et le troisième une seule, mais qui diffèrent suffisamment les uns des autres pour avoir été répartis en trois familles et ordres monogénériques distincts. Cette classe de plantes supérieures a également été dénommé Hemiangiospermes, pour indiquer qu'elles ont presque atteint le niveau d'organisation des plantes à fruit, et Chlamydospermes pour préciser que, bien que les ovules soient directement récepteurs de pollen, comme chez les Gymnospermes, la graine est pourvue d'une « chemise » qui est une enveloppe tissulaire doublant le tégument ovulaire.
Les Gnetopsides possèdent un certain nombre de caractères en commun. Ce sont tous des végétaux ligneux, à feuilles opposées. Le bois est hétéroxylé avec des trachéides aréolés de type conifère, mais la réaction de Maule est positive comme chez les Angiospermes, alors qu'elle elle est négative chez les autres Gymnospermes. Les gamètes mâles, au nombre de deux, sont non vermiculaires comme chez les Gymnospermes sensus stricto. Les ovules, orthotropes, peuvent être considérés comme bitegumentés, car entourés par des prefeuilles soudées en une sorte de sac interprété comme l'amorce d'un second tégument ovulaire, ou d'un périanthe. Quelle que soit sa valeur, ce sac a donné au groupe les noms de Chlamydospermes ( « chlamys », chemise), ou de Saccovulées. Le micropyle fonctionne comme un stigmate, le prothalle femelle et les archégones sont réduits. La fécondation est simple, mais, chez les Ephedra, on dénote une amorce de double fécondation. L'embryogenèse est de type gymnospermienne avec un suspenseur primaire et des suspenseurs secondaires, même tertiaires, mais l'embryon a deux cotylédons. Enfin, c'est chez les Gnetopsides qu'apparaissent les premières traces d'entomophilie.
Cependant les types morphologiques, les habitats, les nombres chromosomiques sont tout à fait différents. Il semble que les genres Ephedra, Gnetum et Welwitschia aient atteint approximativement le même niveau évolutif, mais selon des voies relativement indépendantes. On sait trop peu de choses sur le passé des phylums qui aboutissent à ces genres pour pouvoir envisager avec plus de précision leur origine. Si on cherche à comparer les Gnétophytes à des Angiospermes, Welwitschia se rapprocherait des Angiospermes Liliopsides, Gnetum des Angiospermes Magnolopsides, des Piperaceae, en particulier, mais Ephedra ne semble, dans l'état actuel de nos connaissances, se rattacher à aucune famille de cette classe.
