Vahtrad pärinesid kriidiajastu perioodist.
Acer perekonnas on üle 100 vahtraliigi, mis on levinud kogu Aasias, Euroopas ja Põhja-Ameerikas, mõned esinevad Põhja-Aafrikas ja Malaisias. Fakt, et vahtrad piirduvad suures osas põhjapoolkeraga, sõltub nende evolutsioonilisest taustast ja Kvaternaari jääaja survest.
Evolutsioon
Vahtrapuud on harilik õisikud ehk õistaimed. Need on pärit kriidiajastu perioodist, millalgi vahemikus 120–100 miljonit aastat tagasi. Varastel vahtratel olid tänapäeval leiduvate tuttavate viiekohaliste lehtede asemel kolmeharulised lehed ja neist kujunes mitmekesine liigirühm, mis hõlmas nii ühekojalisi taimi, mille isas- ja naissoost osad asuvad ühel taimel, kui ka kahekojalisi taimi, millel on kaks eraldi sugu. Vahtrad jõudsid kõige laiemale levitamisele müokseenide perioodil, vahemikus 23–5 miljonit aastat tagasi.
Geograafiline päritolu
Acer amboyense liigist vanimad kivistunud vahtrajäägid leiti Alaskast, dateeritud umbes 100 miljonit aastat tagasi. Teadlased aga teoretiseerivad, et vahtrad pärinesid Kesk-Hiinast, tuginedes teiste varajaste vahtrafossiilide jaotusele Gröönimaal, Islandil ja Spitsbergenis. Kuna sel hetkel polnud alalist jääkatet, usuvad nad, et need varased puud levisid Aasia keskpunktist selle polaarjoone piirkonnas.
Jääaja levik
Maa jahutamisel, mis viis jääaega 2, 58 miljonit aastat tagasi, lükati vahtrapuuliigid edenevate liustike ees veelgi lõuna poole. Euroopas, kus mäestikud kulgevad idast läände, oli vahtrate lõunapoolne edasiliikumine sageli takistatud, mille tulemuseks oli lokaalne väljasuremine. Põhja-Ameerika põhja-lõuna mäestik ja Kesk-Aasia lahtised stepid võimaldasid seevastu vahtratel takistamatult taanduda lõuna poole.
Taksonoomia
Vahtrapuude taksonoomiline klassifikatsioon on aastate jooksul olnud pisut vastuoluline. Kui algselt peeti neid oma perekonnaks, algul nimega Aceraceae 1836, siis perekond Acer on nüüd koos alamperekonnaga Hippocastanaceae koondatud erinevasse perekonda Sapindaceae. See samm tsementeerib vahtrapuude geneetilist suhet Aasia troopiliste viljapuudega, nagu litši ja longan, koos tatra ja seebipähkliga.