캄브리아기
캄브리아기의 하부 경계는 전통적으로 삼엽충이 처음으로 나타난 시기로 정의되며 그 끝은 대량멸종 사건으로 정해진다. 방사선 연대측정을 통해 정해진 캄브리아기의 시작과 끝은 5억 4500만 년 전과 4억 9000만 년 전으로 정해졌으나 학자에 따라서 2000만 년 정도의 차이가 있다. 최근에 캄브리아기의 시작 시기에 있었던 멸종사건으로부터 보다 정확한 캄브리아기의 시작 연대 (5억 4200만 년±30만 년)가 제시되었다. 캄브리아기 하부경계와 정확히 일치하는 탄소13의 일시적 감소가 있는데, 전 세계적으로 관찰되는 이 현상을 근거로 하여 추정된 결과이다.
지구의 역사
화석으로 밝혀진 진화의 속도는 캄브리아기에 갑자기 가속되어 수많은 새로운 종이 출현하였으며, 이 사건을 “캄브리아기의 대폭발”이라고 지칭한다. 이러한 사건은 지구의 역사상 유일하게 캄브리아기에만 있었다. 에디아카라기의 생물군은 원시적이고 현대적 분류에 정확히 들어맞지 않는데 반해, 캄브리아기에 출현한 생물군은 대부분 현대의 생물 분류에 들어맞는다. 껍질, 골격, 외골격 같은 단단한 부분을 가진 동물 – 연체동물, 극피동물, 바다나리, 절지동물 등 – 이 출현하였다 (특히 가장 잘 알려진 고생대의 절지동물 삼엽충이 이때 태어났다). 단단한 부분은 화석화에 용이하였으므로 그 전 시기에 비해 연구가 훨씬 잘 되어있다. 그러나 수차례의 멸종기 역시 존재해 생명체의 다양성은 크게 늘어나지는 못 했다.