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.
캄브리아기
동물인지 식물인지 확실하지 않은 몇몇 문을 제외한, 화석기록을 가지는 모든 문(완족동물 제외)이 이 시기에 출현한다. 그리고 해면을 제외한 모든 문이 캄브리아기의 시작을 전후해서 생겨났다. 너무 작아서 화석기록을 가지지 않는 소수 현생 문들은 물론 제외했다. 이미 멸종한 동물들 중에는 아직도 다른 동물들과 연관관계가 파악되지 않은 것들도 있다. 갑작스런 생물 다양성의 급격한 증가를 캄브리아기의 대폭발이라고 한다. 한편 캐나다 온타리오에서는 5억 3000만 년 전의 사암에서 삼엽충의 것으로 보이는 육상에서 기어다닌 흔적이 발견되었다.
가장 연구가 많이 된 곳은 캐나다 브리티시컬럼비아의 버제스 셰일층으로 중기 캄브리아기를 대표하며, 당시의 생물다양성에 대하여 많은 정보를 제공해주고 있다. 비슷한 동물군이 세계 각지에서 잇따라 발견되었으며 그중 가장 유명한 곳은 중국의 윈난 성이다.
캄브리아기 직전의 에디아카라 동물군과의 연관성은 아직 파악되지 않고 있다.
분자연대측정 결과는 10억 년 전에는 균류가, 7억 년 전에 간단한 육상식물이 육상에 있었을 가능성을 제시하기도 하나, 일반적으로는 이 시기에는 아직까지 육상식물은 없었던 것으로 받아들여진다. 당시의 육지는 사막이나 불모지였다. 이 시기에 바다에서는 녹조류가 생겨났고 이들이 오르도비스기 말기에 육상 식물로 진화하였다.