Палеозойская эра началась 570 млн лет назад. Ее разделяют на шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. Жизнь в кембрийском периоде
(длительность составляет 70 млн лет) было связано с водной средой. Водоросли, которые выделяли в результате фотосинтеза свободный кислород, значительно изменили состав атмосферы. Это дало возможность развиться другим формам жизни, в частности тем группам животных, которые дышат кислородом воздуха.
В ордовикского периода (продолжительность составляет 50 млн лет) водоросли практически не изменились, однако морская фауна характеризовалась огромным разнообразием форм. В этот период около 450 млн лет назад появились первые хордовые.
В силурийском периоде (длительность составляет 30 млн лет) жизни выходит на сушу. В первых наземных растений псилофитов в связи с выходом на сушу начала происходить дифференциация тканей. Животный мир силурийского периода представлен теми же группами беспозвоночных, и в ордовикский. В позднем силуре появляются первые наземные животные - древние паукообразные.
В водах морей и океанов девонского периода (продолжительность составляет 60 млн лет) существовали многочисленные водоросли. Псилофиты, которые появились в силуре, в девонском периоде отмечались сложной организацией, их тело четко делилось на корень, стебель и ветви. Появились и другие группы наземных растений - папоротники и плауны; постепенно они вытеснили своих предков и составили основу флоры. Девон называют периодом рыб. И действительно, моря и озера того времени населяло множество различных видов рыб (кистеперые, двоякодышащие, лучеперые). Конце девона появились первые насекомые и наземные позвоночные. В каменноугольном периоде (длительность составляет 70 млн лет) большое распространение получили плауны, хвощи, папоротники, которые образовали множество древесных форм. Деревянистые плауны имели до 2 м в диаметре и до 40 м высотой. В лесах этого периода росли первые грибы, мхи и лишайники. Отмирая, растения попадали в воду, заносились илом и, пролежав миллионы лет, превращались в уголь. Первые семенах растения появились в середине карбона. На верхушках их специализированных листьев располагались семязачатки, которые лежали на спорофилах открыто, поэтому такие растения получили название голосеменных. Процесс их размножения не зависел от воды, в отличие от папоротников и плаунов. Это создало возможность голосеменных постепенно завоевать господствующее положение среди растений.
В мелких озерах каменноугольного периода жили ракообразные, скорпионы, насекомые, на суше - гастроподы, первые наземные животные, дышали легкими. В морях господствовали акулы. Теплый влажный климат карбона способствовал бурному развитию земноводных.
Флора первой половины пермского периода (продолжительность составляет 45 млн лет) представлена папоротниковыми и новыми группами голосеменных растений. Распространялись хвойные, гинкговые и саговники. С гинкговых до наших дней дожил один вид - ГИНК-го двулопастное.
Среди позвоночных в пермских морях господствовали акулы. Большого разнообразия достигли земноводные, которые становились все менее связанными с водой. Первые пресмыкающиеся по форме и телосложением напоминали стегоцефалов. Однако даже самые примитивные представители этого класса оказались лучше приспособленными к жизни на суше - оплодотворение у них было не внешним, которое обязательно происходило в водной среде, как у земноводных, а внутренним, яйца же имели толстую кожистую оболочку, оберегала зародыши от механических повреждений и резкой смены температуры. Эволюция пресмыкающихся происходила очень быстро, поскольку на суше еще не было животных, способных конкурировать с ними. Еще задолго до конца пермского периода пресмыкающиеся вытеснили стегоцефалов.