Das Paläozoikum begann vor etwa 542 Millionen Jahren mit einer massiven Explosion von Lebensformen. Es endete 291 Millionen Jahre später mit dem Aussterben von 90 bis 95 Prozent des Lebens auf dem Planeten. Sein Klima war von massiven Temperaturschwankungen geprägt, als sich kontinentale Massen um die Erdoberfläche verschoben. Kontinente brachen auseinander, brachen die Erdkruste auf und stürzten wieder zusammen, schlossen Meere ab und schufen Berge. Vulkanische Aktivität veränderte die Chemie der Atmosphäre. Das Paläozoikum ist in sechs Perioden unterteilt: Kambrium, Ordovizium, Silur, Devon, Karbon und Perm.
Kontinentale Massen
Der antike Superkontinent Rodinia, der sich vor einer Milliarde Jahren als einzige Landmasse auf der Erde bildete, war zu Beginn des Paläozoikums in sechs Hauptteile zerfallen. Diese Massen haben sich während des Paläozoikums wieder zusammengefügt, um einen neuen Superkontinent, Pangaea, zu schaffen. Als die Landmassen kollidierten, schlossen sie die Meere ab und hinterließen einen einzigen Ozean, den Wissenschaftler Panthalassa nennen.
Kambrium und Ordovizium
Das Leben explodierte vor 542 Millionen Jahren zu Beginn des Kambriums, als sich Landmassen um das Zentrum und die gemäßigten Regionen der Erde verteilten. Ozeane überfluteten und erodierten das Land. In den Ozeanen abgelagerte Sedimente erhöhten den Sauerstoffgehalt im Wasser. Die Temperaturen stiegen bis zum Beginn des Ordoviziums vor 488 Millionen Jahren und die ersten Landpflanzen erschienen. Kontinente rissen auseinander, rissen den Meeresboden auf und verursachten eine große Menge vulkanischer Aktivität. Als sich die Landmassen in Richtung der Polarregionen der Erde bewegten, begannen Eiszeiten, die Temperaturen fielen weltweit und ein Drittel des Lebens auf der Erde starb aus.
Silur
Das Leben erholte sich mit dem Beginn der Silur-Zeit vor 443,7 Millionen Jahren. Korallenriffe und Fische tauchten in warmen, flachen Meeren auf. Die Temperaturen stiegen und schufen unterschiedliche Klimazonen. Eine kontinentale Masse auf der Südhalbkugel hatte eine polare Eiskappe, die nach Norden in eine gemäßigte Zone und trockene Landbedingungen um den Äquator verschmolz. Die warmen Meere haben in Küstenregionen Salze abgelagert, die Meerespflanzen und -tiere dazu anregen, sich an das Leben an Land anzupassen.
Devon
Als die Devonzeit vor 416 Millionen Jahren begann, gab es nur zwei Landmassen, die sich beide in der Nähe des Äquators befanden. Die Temperaturen erwärmten sich, Feuchtgebiete wurden trockener und Bäume wuchsen an Land, während sich in den Meeren eine große Vielfalt an Fischen entwickelte. Gegen Ende des Zeitraums vor 359 Millionen Jahren bildete sich über der südlichen Polarregion Eis, was zu einem Rückgang des Meeresspiegels führte, gefolgt vom Aussterben von fast 70 Prozent des Meereslebens. Gleichzeitig stiegen die Temperaturen auf der Nordhalbkugel.
Karbon und Perm
In der Karbonzeit änderte sich das Klima auf der Nordhalbkugel von heißen Wüsten zu nassen und feuchten Bedingungen. In Sümpfen und Überschwemmungsgebieten wuchsen üppige Pflanzen und Bäume. Zu Beginn des Perms vor 299 Millionen Jahren rückten zwei große Kontinentalmassen näher, die Meere zwischen ihnen schlossen sich, marine Lebensräume nahmen ab und das Klima wurde trocken. Kontinentale Kollisionen bildeten Berge wie die Appalachen und den Ural. Vulkane spuckten Asche in die Atmosphäre, blockierten das Sonnenlicht und ließen die Temperaturen und den atmosphärischen Sauerstoffgehalt sinken. Das Meer wurde giftig, als Methan und Kohlendioxid aus den Meeressedimenten freigesetzt wurden. Vor 251 Millionen Jahren war die Ozonschicht der Erde zerstört und 90 bis 95 Prozent des Lebens ausgestorben.