Paleozoická éra sa začala zhruba pred 542 miliónmi rokov mohutnou explóziou životných foriem. Skončilo sa to o 291 miliónov rokov neskôr vyhynutím medzi 90 a 95 percentami života na planéte. Jeho podnebie bolo poznačené mohutnými teplotnými výkyvmi, keď sa kontinentálne masy pohybovali okolo zemského povrchu. Kontinenty sa rozpadli, zlomili zemskú kôru a znova sa zrútili, čím uzavreli more a vytvorili hory. Sopečná činnosť zmenila chémiu atmosféry. Paleozoikum je rozdelené do šiestich období: kambrijské, ordovické, silúrske, devónske, karbónové a permské.
Kontinentálne omše
Starodávny superkontinent Rodinia, ktorý sa sformoval pred miliardou rokov a ako jedna pevnina na Zemi, sa začiatkom paleozoika rozpadol na šesť hlavných častí. Tieto masy sa znovu zhromaždili v období prvohor a vytvorili nový superkontinent Pangea. Keď sa zemské masy zrazili, uzavreli moria a zanechali jediný oceán, ktorý vedci nazývajú Panthalassa.
Kambria a ordovika
Život explodoval pred 542 miliónmi rokov na začiatku kambrijského obdobia, keď sa zemské masy nachádzali okolo stredu a miernych oblastí sveta. Oceány zaplavili a rozrušili pevninu. Usadeniny usadené v oceánoch zvyšovali hladinu kyslíka vo vode. Teploty vystúpili na začiatok ordovického obdobia pred 488 miliónmi rokov a objavili sa prvé suchozemské rastliny. Kontinenty sa rozpadli, rozbili oceánske dno a spôsobili veľké množstvo sopečnej činnosti. Keď zemské masy smerovali k polárnym oblastiam Zeme, začali sa ľadové doby, teploty klesali na celej planéte a jedna tretina života na Zemi vyhynula.
Silurian
Život sa odrazil od začiatku silúrskeho obdobia pred 443,7 miliónmi rokov. V teplých plytkých moriach sa objavili koralové útesy a ryby. Teploty stúpali a vytvárali výrazné klimatické pásma. Kontinentálna hmota na južnej pologuli mala polárnu ľadovú čiapku, ktorá sa spájala na sever do mierneho pásma a suchých pôdnych podmienok okolo rovníka. Teplé moria ukladali soli v pobrežných oblastiach, čo povzbudzovalo morské rastliny a zvieratá, aby sa prispôsobili životu na zemi.
Devónsky
Keď sa pred 416 miliónmi rokov začalo obdobie devónu, existovali iba dve pevniny, obe umiestnené blízko rovníka. Teploty sa oteplili, mokrade vyschli a na pevnine rástli stromy, zatiaľ čo v moriach sa rozvíjala veľká škála rýb. Na konci obdobia pred 359 miliónmi rokov sa nad južnou polárnou oblasťou hromadil ľad, ktorý spôsoboval pokles hladiny morí, po ktorom nasledoval zánik takmer 70 percent morského života. Zároveň stúpali teploty na severnej pologuli.
Karbónsky a permský
V období karbónu došlo k zmene podnebia na severnej pologuli od horúcej púšte po vlhké a vlhké podmienky. Svieže rastliny a stromy rástli v močiaroch a nivách. Na začiatku permu pred 299 miliónmi rokov sa dve hlavné kontinentálne masy priblížili, moria medzi nimi sa uzavreli, morské biotopy poklesli a podnebie vyschlo. Kontinentálne kolízie vytvorili hory ako Apalačské pohoria a Ural. Sopky chrlili popol do atmosféry, blokovali slnečné svetlo a spôsobovali pokles teploty a hladiny atmosférického kyslíka. More sa stalo toxickým po uvoľnení metánu a oxidu uhličitého zachyteného v morských sedimentoch. Pred 251 miliónmi rokov bola zničená ozónová vrstva Zeme a vyhynulo 90 až 95 percent života.