Paleozoik dönem, yaklaşık 542 milyon yıl önce büyük bir yaşam formu patlamasıyla başladı. 291 milyon yıl sonra, gezegendeki yaşamın yüzde 90 ila 95'inin yok olmasıyla sona erdi. Kıtasal kütleler Dünya yüzeyinin etrafında yer değiştirirken, iklimi büyük sıcaklık dalgalanmalarıyla belirlendi. Kıtalar parçalanarak yer kabuğunu kırdı ve tekrar birbirine çarparak denizleri kapattı ve dağları oluşturdu. Volkanik aktivite atmosferin kimyasını değiştirdi. Paleozoik altı döneme ayrılır: Kambriyen, Ordovisiyen, Silüriyen, Devoniyen, Karbonifer ve Permiyen.
Kıta Kütleleri
Bir milyar yıl önce ve Dünya üzerinde tek bir kara kütlesi olarak oluşan antik Rodinia süper kıtası, Paleozoik'in başlangıcında altı ana bölüme ayrılmıştı. Bu kitleler, yeni bir süper kıta olan Pangaea'yı yaratmak için Paleozoyik çağ boyunca yeniden bir araya geldi. Kara kütleleri çarpıştıkça, bilim adamlarının Panthalassa adını verdiği tek bir okyanus bırakarak denizleri kapattılar.
Kambriyen ve Ordovisyen
542 milyon yıl önce, kara kütlelerinin yerkürenin orta ve ılıman bölgeleri etrafında konumlandığı Kambriyen döneminin başlangıcında yaşam patladı. Okyanuslar sular altında kaldı ve toprakları aşındırdı. Okyanuslarda biriken tortular, sudaki oksijen seviyelerini arttırdı. Sıcaklıklar 488 milyon yıl önce Ordovisyen döneminin başlangıcına kadar yükseldi ve ilk kara bitkileri ortaya çıktı. Kıtalar parçalanarak okyanus tabanını yarıp büyük miktarda volkanik aktiviteye neden oldu. Kara kütleleri Dünya'nın kutup bölgelerine doğru yöneldikçe, buzul çağları başladı, gezegen genelinde sıcaklıklar düştü ve Dünya'daki yaşamın üçte biri yok oldu.
Silüriyen
Hayat, 443,7 milyon yıl önce Silüriyen döneminin başlamasıyla yeniden canlandı. Mercan resifleri ve balıklar ılık, sığ denizlerde ortaya çıktı. Sıcaklıklar yükseldi ve farklı iklim bölgeleri yarattı. Güney yarım küredeki bir kıta kütlesi, kuzeye doğru ılıman bir bölgeye ve ekvator çevresindeki kurak arazi koşullarına karışan bir kutup buzuluna sahipti. Ilık denizler, kıyı bölgelerinde tuz biriktirerek deniz bitkilerini ve hayvanlarını karadaki yaşama uyum sağlamaya teşvik etti.
Devoniyen
Devoniyen dönemi 416 milyon yıl önce başladığında, her ikisi de ekvator yakınında bulunan sadece iki kara kütlesi vardı. Sıcaklıklar ısındı, sulak alanlar kurudu ve karada ağaçlar büyürken, denizlerde çok çeşitli balıklar gelişti. 359 milyon yıl önceki dönemin sonuna doğru, güney kutup bölgesinde buz birikerek deniz seviyelerinin düşmesine neden oldu ve ardından deniz yaşamının yaklaşık yüzde 70'i yok oldu. Aynı zamanda, kuzey yarımkürede sıcaklıklar yükseliyordu.
Karbonifer ve Permiyen
Karbonifer dönemi, kuzey yarımkürede iklimin sıcak çölden ıslak ve nemli koşullara değiştiğini gördü. Yemyeşil bitkiler ve ağaçlar bataklıklarda ve taşkın ovalarında yetişirdi. 299 milyon yıl önce Permiyen döneminin başlangıcında, iki büyük kıta kütlesi birbirine yaklaştı, aralarındaki denizler kapandı, deniz habitatları azaldı ve iklim kurudu. Kıta çarpışmaları, Appalachians ve Urallar gibi dağları oluşturdu. Volkanlar atmosfere kül püskürterek güneş ışığını engelledi ve sıcaklıkları ve atmosferik oksijen seviyelerini düşürdü. Deniz tortullarında tutulan metan ve karbondioksit salındıkça deniz zehirli hale geldi. 251 milyon yıl önce, Dünya'nın ozon tabakası yok edildi ve yaşamın yüzde 90 ila 95'i yok oldu.