小眼南盘鱼是由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所团队于1965年在云南省曲靖市麒麟区寥廓山王家园采石场所采集的化石。标本为一件后部残缺的头甲及其印模，头甲大致呈五边形，长度约6厘米（不含吻突）；吻突短而尖，约为头甲长度的五分之一；眶孔小而圆，靠近头甲中部；角甚短，形状为三角形；中背孔呈纵圆状；侧线系统保存良好，可见后眶上管，背联络管，侧横管和侧背管；鳃穴8对以上，分布于头甲的前2/3部分，鳃后区较长。

小眼南盘鱼作为出现时间较早的华南鱼类，为探讨华南鱼类的起源提供了重要资料，南盘鱼属对含鱼层的确定和对比也具有重要意义。长久以来，南盘鱼属的系统学分类位置存在很大的争议。其命名者刘玉海老师于1975年为其建立南盘鱼目和其唯一的科南盘鱼科。法国古生物学家让维埃（1975）则试图将南盘鱼属归到多鳃鱼目下，但仍存很大疑虑。之后随着野外勘查工作的不断进行，更多的盔甲鱼标本被发现和纳入讨论，盔甲鱼亚纲的系统发育分析也越发完善，南盘鱼的系统位置就有了更精确的分析结果。朱敏和盖志琨在2006年的系统发育分析结果显示南盘鱼以其狭长吻突和侧向延伸的角，可能是华南鱼目华南鱼科的新成员，因而将南盘鱼属归入华南鱼目华南鱼科。之后刘玉海、盖志琨、朱敏在2018年发表《云南曲靖下泥盆统盔甲鱼类(无颌类)的新发现》一文，对小眼南盘鱼的系统分类学位置再次进行了讨论，考虑到小眼南盘鱼的独特形态很难与其他盔甲鱼类进行比较，以及它在华南鱼目中相对较早的出现时间，刘玉海等人最终将南盘鱼分配给一个单属科南盘鱼科，暂时代表华南鱼目的早期分支。

小眼南盘鱼最独特的地方是每侧具有两个侧向延伸的角，这些短小的翼角末端圆钝，看起来如同从头甲两侧张开了四个小小的 翅膀 。小眼南盘鱼的生活环境中存在体型巨大的海蝎子，海蝎子经常潜伏在浅水区，捕食盔甲鱼、三叶虫和其他泥沙中的动物，有时连同类也不放过。水动力学分析表明，小眼南盘鱼四个侧向延伸的翼角能够灵活操控水流， 有较高的机动性和灵活性，使其在遇到海蝎子捕猎时能够逃之夭夭。相较之下，真盔甲鱼和多鳃鱼移动缓慢，容易遭到海蝎子的捕猎。

在身体构造上，小眼南盘鱼的四个侧向延伸翼角与同样拥有四个翅膀的小盗龙有异曲同工之处。小盗龙是我国著名古生物学家徐星研究员在中国辽宁省九佛堂组发现的小型驰龙科恐龙，生存于白垩纪早期，即约1.3亿年至1.255亿年前。小盗龙独特的四个翅膀结构对探讨现代鸟类的飞行起源问题起了很关键的作用，即在鸟类飞行起源的树栖起源假说中可能经过四翼飞行的中间阶段。鸟类的飞行是在某个点从四翼模式逐渐演化到前翼模式的，即所有现代鸟类都可能是从四翼祖先演化而来，或者是从某种长有独特足部羽毛的祖先演化而来。