Η παλαιοζωική εποχή ξεκίνησε πριν από περίπου 542 εκατομμύρια χρόνια με μια τεράστια έκρηξη μορφών ζωής. Έληξε 291 εκατομμύρια χρόνια αργότερα με την εξαφάνιση μεταξύ 90 και 95 τοις εκατό της ζωής στον πλανήτη. Το κλίμα του χαρακτηρίστηκε από τεράστιες διακυμάνσεις θερμοκρασίας καθώς οι ηπειρωτικές μάζες μετατοπίστηκαν γύρω από την επιφάνεια της Γης. Οι ηπείροι ξέσπασαν, θραύση του φλοιού της Γης και συντριβή ξανά, κλείνοντας τις θάλασσες και δημιουργώντας βουνά. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα άλλαξε τη χημεία της ατμόσφαιρας. Το Παλαιοζωικό χωρίζεται σε έξι περιόδους: Καμπριανό, Ορδοβικό, Σιλουριανό, Ντέβον, Καρβονιφόρο και Περμάνι.
Ηπειρωτικές μάζες
Η αρχαία υπερήπειρη της Ροδηνίας, η οποία σχηματίστηκε πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια και ως μια μάζα γης στη Γη, είχε χωρίσει μέχρι την αρχή του Παλαιοζωικού σε έξι κύρια μέρη. Αυτές οι μάζες ξανασυναρμολογήθηκαν κατά την Παλαιοζωική εποχή για να δημιουργήσουν μια νέα υπεράνθρωπη, την Παγγέα. Καθώς οι χερσαίες μάζες συγκρούστηκαν, έκλεισαν τις θάλασσες αφήνοντας έναν ωκεανό, τον οποίο οι επιστήμονες αποκαλούν Panthalassa.
Καμπριανός και Ορδοβικός
Η ζωή εξερράγη πριν από 542 εκατομμύρια χρόνια στις αρχές της Καμπριανής περιόδου, όταν οι μάζες της γης τοποθετήθηκαν γύρω από το κέντρο και τις εύκρατες περιοχές του πλανήτη. Οι ωκεανοί πλημμύρισαν και διαβρώνουν τη γη. Τα ιζήματα που εναποτίθενται στους ωκεανούς αύξησαν τα επίπεδα οξυγόνου στο νερό. Οι θερμοκρασίες αυξήθηκαν στην αρχή της περιόδου των Ορδοβικών πριν από 488 εκατομμύρια χρόνια και εμφανίστηκαν τα πρώτα φυτά εδάφους. Οι ηπείροι σχίστηκαν, ράφτοντας στον πυθμένα του ωκεανού και προκαλώντας μεγάλη ποσότητα ηφαιστειακής δραστηριότητας. Καθώς οι μάζες της γης κατευθύνθηκαν προς τις πολικές περιοχές της Γης, άρχισαν οι εποχές του πάγου, οι θερμοκρασίες μειώθηκαν σε όλο τον πλανήτη και το ένα τρίτο της ζωής στη Γη εξαφανίστηκε.
Σιλουριανά
Η ζωή ανέκαμψε με την έναρξη της περιόδου Silurian 443,7 εκατομμύρια χρόνια πριν. Οι κοραλλιογενείς ύφαλοι και τα ψάρια εμφανίστηκαν σε ζεστές, ρηχές θάλασσες. Οι θερμοκρασίες αυξήθηκαν, δημιουργώντας ξεχωριστές κλιματικές ζώνες. Μια ηπειρωτική μάζα στο νότιο ημισφαίριο είχε ένα πολικό κάλυμμα πάγου που συγχωνεύτηκε βόρεια σε μια εύκρατη ζώνη και ξηρές συνθήκες εδάφους γύρω από τον ισημερινό. Οι ζεστές θάλασσες αποθέτουν άλατα σε παράκτιες περιοχές, ενθαρρύνοντας τα θαλάσσια φυτά και τα ζώα να προσαρμοστούν στη ζωή στην ξηρά.
Ντέβον
Όταν ξεκίνησε η περίοδος της Devonian πριν από 416 εκατομμύρια χρόνια, υπήρχαν μόνο δύο μάζες εδάφους, και οι δύο βρίσκονται κοντά στον ισημερινό. Οι θερμοκρασίες θερμάνθηκαν, οι υγρότοποι έγιναν πιο ξηροί και τα δέντρα αναπτύχθηκαν στην ξηρά, ενώ μια μεγάλη ποικιλία ψαριών αναπτύχθηκε στις θάλασσες. Προς το τέλος της περιόδου πριν από 359 εκατομμύρια χρόνια, ο πάγος συσσωρεύτηκε πάνω από τη νότια πολική περιοχή, προκαλώντας πτώση της στάθμης της θάλασσας, ακολουθούμενη από την εξαφάνιση σχεδόν του 70% της θαλάσσιας ζωής. Ταυτόχρονα, οι θερμοκρασίες στο βόρειο ημισφαίριο αυξάνονταν.
Άνθρακα και Περμικά
Η περίοδος του Carboniferous είδε το κλίμα να αλλάζει στο βόρειο ημισφαίριο από την καυτή έρημο σε υγρές και υγρές συνθήκες. Πλούσια φυτά και δέντρα αναπτύχθηκαν σε βάλτους και πλημμύρες. Στην αρχή της Περμικής περιόδου πριν από 299 εκατομμύρια χρόνια, δύο μεγάλες ηπειρωτικές μάζες κινήθηκαν πιο κοντά, οι θάλασσες μεταξύ τους έκλεισαν, οι θαλάσσιοι βιότοποι μειώθηκαν και το κλίμα έγινε ξηρό. Οι ηπειρωτικές συγκρούσεις σχημάτισαν βουνά όπως τα Απαλάχια και τα Ουράλια. Τα ηφαίστεια έσπρωξαν τέφρα στην ατμόσφαιρα, εμποδίζοντας το φως του ήλιου και κάνοντας τις θερμοκρασίες και τα επίπεδα του ατμοσφαιρικού οξυγόνου να πέσουν. Η θάλασσα έγινε τοξική καθώς απελευθερώθηκε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα παγιδευμένο σε θαλάσσια ιζήματα. Πριν από 251 εκατομμύρια χρόνια, το στρώμα του όζοντος της Γης καταστράφηκε και το 90 έως 95 τοις εκατό της ζωής εξαφανίστηκε.