Fosiller, bize atın evriminin çok karışık bir yol izlediğini ve kökeninin milyonlarca yıl öncesine, EOSEN’e kadar uzandığını göstermektedir.Özellikle Kuzey Amerika’da bol miktarda bulunan fosiller, atların burada türediğini, daha sonra Asya’ya geçtiğini Amerika’da kalanların PLEISTOSEN’ DE salgın bir hastalık nedeni ile ortadan kalktığını kanıtlamaktadır.Bugün Amerika’da yaşayan atlar daha sonra Avrupa’dan getirtilen atlardan üretilmiştir.

Fosillerin incelenmesinden anlaşıldığı kadarıyla, atın evriminde belirli bir yol izlenmiş, fakat bu yolda birçok dallanmalar ortaya çıkmıştır. bu yan dalların bir çoğu doğal seleksi yon ile ortadan kaldırılmıştır.Atın evriminde birinci derecede, üyelerin ve dişlerin, aynı zamanda vücut büyüklüğünün değiştiğini görüyoruz.

Atın filogenisinde ilk hayvanın köpek büyüklüğünde Eohippus (=Hyracotherium) olduğunu biliyoruz.Bu hayvanın ön ayağında iş görür durumda dört, arka ayağında üç parmak vardır.Ön ayakta bir, arka ayakta iki körelmiş parmak bulunur.Bu, bu hayvanın beş parmaklı bir atadan köken aldığını göstermektedir.Körelen parmaklar birinci ve beşinci parmaklardır.Kırk dört dişi vardır.Dişlerinin taç kısmı kısa, kök kısmı uzundur.Bugünkü atlardan farklı olarak ormanın içerisinde ve çevresinde yaşamaktaydı.Bu nedenle dişleri, genç dalları öğütecek şekli kazanmıştı.Devrin diğer memeli hayvanlarından, ormanın tenha yerlerine kaçarak kurtulmuştur.Orta EOSEN’le Orohippus’un molar dişleri biraz daha gelişmiştir.Üst EOSEN’le Epihippus yaşamıştır.Vücut büyüklüğünde gittikçe artma görülür.

Evrimsel hat üzerinde ikinci bir gelişim oligosende MESOHIPPUS’ UN ortaya çıkmasıdır.Vücut, büyük bir koyun kadar olmuştur.Her iki ayakta üçer parmak bulunmakla beraber, orta parmaklar diğerlerine göre daha fazla büyüyerek vücudun yükünü çekmeye başlamıştır.Üst oligosende ayakları biraz daha değişmiş MIOHIPPUS görülür.Miyosencin başında MORYHIPPUS, orta miyosende PARAHIPPUS ve HYPOHIPPUS görülür.Bu hayvanlarda orta parmak vücudun tüm ağırlığını çekmekle beraber, diğer iki parmak ta dıştan görülebilir. Molar dişler daha düzleşmiştir.Dolayısı ile artık ormanlık yerlerde değil, açık arazi ve çayırlarda yaşamaktasın.Kafatası ileriye doğru uzanmış, göz çukurları geriye doğru çekilmiştir.Üst miyosende hayvanın büyüklüğü 90-120cm ye ulaşır.Bu devirde MIOHIPPUS’ TAN ayrılan bir dal daha sonra ortadan kalkan ANCHITHERIUM’ evrimleşmiştir.

Pliyosende Pliohippus ortaya çıkmıştır.Bu hayvan, at özelliklerinin bir çoğunu kazanmıştır.Her ayakta tekbir parmak vardır, diğerlerini kalıntı halindeki kemiklerden anlıyoruz.Bu ayak tipi değişmeden günümüze kadar gelmiştir.Dişler ise çiğnemeye daha iyi uyum yapacak hale gelmiştir.Bu hayvanda iki ayrı evrimsel çizgi göstermiştir;Daha sonra ortadan kalkan Hipparion, diğeri ise Pleistosen’de bugünkü adların cinsini meydana getiren Eguus’tur.

Evcilleştirilmiş ata, yani Eguus Cabellus’a köken olan Tür kesin olarak bilinmemektedir. Zamanımızda yaşayan tek yabani at türü Moğolistan’daki Eguusprezewalskii’dir.Bu hayvanın yüksekliği 120 cm olup boz renkli, büyük başlı, küçük gözlü ve kısa kulaklıdır.Evcilleştirilmiş atla yavru meydana getirebilir.Evcil atın atası olma olasılığı zayıftır.

Gerçek yabani atlar Amerika’daki atlardır.Amerikanın bulunuşundan kısa bir süre sonra bilinmeyen bir nedenle (belki bir hastalıktan dolayı) ortadan kalkmıştır.Amerika’da bugün yaşayan yabani atların atası, İspanyollar tarafından getirilen Avrupa kökenli atlardır. İnsanlar mağara devrinde atları besin için avlamışlardır.Daha sonra Mısırlılar araba çekmede kullanmışlardır.Arap atlarının iskeleti diğerlerinden farklı olduğu için (kafa tasında fazladan bir şaft bulunur, kuyruğu daha az omurlu, ön üyelerinde küçük bir kemik vardır) farklı bir kökenden geldiğine inanılmaktadır.Altmış milyonluk bir süre içerisinde gelişen atın, daha sonra yapay çaprazlamalar ve ıslahı sonucu daha iri, daha uzun üyeli ve daha güçlü ırkları elde edilmiştir.Bu arada uyum yapamayan bir çok yan dal ise tamamen ortadan kalkmıştır.