[1]​ Hasta el momento, se han descrito dos especies válidas, Pyrotherium romeroi, la cual vivió en lo que es actualmente Argentina y P. macfaddeni de Bolivia, a finales del Oligoceno.

P. romeroi en particular es el piroterio más reciente conocido del registro fósil y el mejor conocido por sus restos fósiles, que si bien incompletos son los mejor preservados en el orden entero, indicando que también son los de mayor tamaño, con una longitud corporal estimada de 2.9 a 3.6 metros.

[2]​ También se supone que desarrolló una pequeña trompa, pero no está relacionado con los actuales elefantes (proboscídeos); tan grande es el parecido que al estudiar los restos fósiles, al piroterio se le atribuyó en el pasado un parentesco con los elefantes, si bien el verdadero parentesco de este herbívoro es aún hoy materia de controversia.

[8]​ El nombre de la especie P. romeroi se debe al capitán del ejército argentino Antonio Romero quien envió a Ameghino los primeros restos conocidos del animal, aunque en varios textos se usan las grafía erróneas P. romeri o P.

[8]​[9]​ El primer cráneo relativamente completo no apareció hasta el siglo XX, siendo descubierto por Frederic B. Loomis durante la expedición del Amherst College en 1911-1912, y catalogado como el espécimen ACM 3207.

Se desconoce qué tan grande pudo haber sido, ya que pudo ser apenas una prominencia similar a la que se observa en el proceso narial de los notoungulados y en los roedores, o incluso casi una cresta; esta cresta no es conocida en otros mamíferos, pero tal vez servía como punto de sujeción para los músculos de una posible probóscide o trompa.

Estos presentaban un crecimiento continuo y estaban equipados con una banda de esmalte solo en el frente.

Adicionalmente se conoce una vértebra lumbar, la cual es maciza y con una apófisis reducida, un poco similar a la de Astrapotherium.

[10]​ Estas características derivadas, que implican un tipo de locomoción graviportal pero plantígrada, no se encuentran en ningún otro mamífero conocido, con la excepción significativa del Arsinoitherium africano.

[8]​ Debido a que Pyrotherium posee los característicos dientes posteriores bilofodontos (es decir, con dos crestas), defensas formadas por sus incisivos superiores e inferiores, un cuerpo enorme y robusto junto a la posible presencia de una trompa, se propuso en el pasado que era un pariente cercano de los proboscídeos, o inclusive un miembro de ese grupo (Ameghino 1895, 1897; Lydekker 1896;[17]​ Loomis 1914).

[10]​ Sin embargo, la mezcla de características del animal es tal que ha llevado a compararlo y relacionarlo en diferentes momentos con otros grupos, como los marsupiales diprotodóntidos (Lydekker 1893;[18]​ Loomis 1921[19]​), los pantodontes amblípodos (Zittel 1893),[20]​ los perisodáctilos (Ameghino, 1888),[21]​ los notoungulados (Osborn 1910; Loomis 1914;[10]​ Scott 1913; Patterson 1977),[9]​ los xenungulados (Simpson 1945; Cifelli 1983; Lucas 1986, 1993), y los dinocerados a través de su supuesta relación con los xenungulados (Lucas 1986, 1993);[22]​ en algunos estudios, no se observaron las características más derivadas de Pyrotherium más que en otros mamíferos examinados exceptuando al embritópodo Arsinoitherium del Paleógeno de África.

[8]​ Si esto se debe a un ancestro común, o al inusual modo de locomoción usado por estos animales (graviportal y plantígrado) continúa siendo una incógnita.

Este tipo de masticación y de molares se asemeja a lo observado en algunos otros mamíferos, como los canguros Macropus, el perisodáctilo Lophiodon, el marsupial Diprotodon y el proboscídeo Deinotherium, pero en estos animales su esmalte (y los lofos de los molares) se desgastan rápidamente al llegar a la adultez, quedando una superficie plana para moler, mientras que en Pyrotherium los lofos son mucho más resistentes y pueden apreciarse claramente incluso en individuos de edad avanzada, en los cuales los molares gastados aún tienen crestas afiladas.

[25]​ Debido a la robusta contextura del animal, muy seguramente era un cuadrúpedo graviportal, es decir un animal con un peso superior a la tonelada cuya estructura física está preparada para soportar esa gran masa, pero no para la velocidad.

[27]​ Se infiere además que su postura habría sido semiplantígrada, ya que los dedos de las manos soportarían su peso, pero en cambio los pies habrían sido plantígrados, como se infiere de los huesos del tobillo.