es koalas sont les uniques représentants restant de la famille des phascolarctidés.
Les premiers fossiles connus de la famille des koalas ont été découverts en Australie septentrionale et ont été datés de l'Oligocène, de 20 à 25 Ma c'est-à-dire plus précisément durant le chattien2. Ils sont cependant rares et on ne trouve souvent que des dents et des os isolés3.
Une explication de la rareté inhabituelle de ces fossiles serait que les premiers koalas étaient eux-mêmes rares. Il est vraisemblable qu'ils se soient spécialisés dans la consommation des feuilles des ancêtres des eucalyptus actuels, qui n'étaient que faiblement représentés dans l'ancienne forêt humide australienne. Les fossiles du koala actuel (Phascolarctos cinereus) remontent au maximum à 1,81 MA, c'est-à-dire au Pléistocène4. La glaciation de Würm et la dérive progressive du continent vers l'équateur entrainent un assèchement de la région. L'eucalyptus a pu ainsi s'étendre jusqu'à dominer de plus en plus les régions de forêts claires d'Australie. Les koalas se sont adaptés à ces nouvelles conditions de sècheresse. On suppose que les eucalyptus et les koalas se sont développés conjointement pendant des milliers d'années et que les koalas de l'époque des Aborigènes étaient plus nombreux et plus largement répartis que leurs ancêtres. Des fossiles montrent que les koalas étaient présents en Australie-Occidentale au Quaternaire.