캄브리아기
캄브리아기(Cambrian Period)는 고생대의 첫 기이다. 캄브리아기는 5억 4200만 년 전에 시작하여 4억 8830만 년 전에 끝난다. 캄브리아기의 시작은 고생대가 시작되는 시기이며 캄브리아기의 끝은 오르도비스기로 이어진다. 캄브리아기는 해면이나 히드라종류보다 복잡한 다세포생물의 화석이 많이 발견되기 시작하는 첫 번째 시기이다. 이 시기 동안 대략 15종류의 문이 예고도 없이 갑자기 생겨났다. 이러한 갑작스런 생물 문의 증가는 캄브리아기의 대폭발이라고 부른다.
선캄브리아 시대
원시 지구의 대기에 관하여서도 잘 알려져 있지는 않으나, 환원성의 대기였고 산소는 별로 없었던 것으로 생각된다. 그 때의 육지는 붉은 빛이 돌고 바다는 감람색-녹색 정도였을 것으로 생각된다. 지구형성 이후 수 억 년 동안 불용성 산화물들이 바다 속에 존재했을 것으로 생각된다. 광합성이 가능한 생명체들이 진화하자 분자상태의 산소가 대량으로 쏟아져 나오면서 생태학적인 격변을 가져왔는데, 이를 종종 산소재앙이라는 단어로 표현하기도 한다. 산소는 즉시 화학반응에 사용되었는데, 처음에는 철을 산화시켰고, 더 이상 산화시킬 물질이 없을 때까지 화학반응에 사용된 후 대기 중의 산소 농도를 높이기 시작하여, 현재의 산소가 풍부한 대기가 형성되었다. 오래된 암석들은 거대한 호상철광층을 가지고 있는데, 이들은 산소가 철과 처음으로 결합하면서 침전되어 형성된 것이다.