地质工作者根据各门类古生物群的演变史，结合地壳连动、沉积间断等方面的具体情况把地球发展史分成：太古宙（约四十亿年前至二十五亿年前）、元古宙（约二十五亿年前至六亿年前）、显生宙（约六亿年前至今天），显生宙又分为古生代、中生代及新生代，每代又分为若干纪、纪再分世，世再分期。
新陈代谢是宇宙间普遍的永远不可抵抗的规律。地史在前进，环境在转变，导致不同地质时代的生物面貌千变万化的差别。生物就由低级发生质变而跃进到高级。这样，我们就有可能依据生物的演化规律，把生物的发展史割分为以下几个主要时代：藻类和无脊椎动物时代，裸蕨植物和鱼类时代，蕨类植物和两栖动物时代，裸子植物和爬行动物时代，被子植物和哺乳动物时代。
一、藻类和无脊椎动物时代 大约二十五亿年前到五亿年前，生物界经历了元古时代的藻类繁荣时期，寒武纪的无脊椎动物第一次大发期，和奥陶纪的无脊物动物全盛时期。
元古代－藻类时代（约距今25－5.7亿年）
元古宙已经有了能够自营光合作用、独立繁殖的蓝绿藻类，这是生物演化史上的一大发展。在茫茫的海域中，除去单细胞的蓝绿藻外，还有漂浮于海面的藻丝，堆积在海底并形成馒头状的藻类叠层石；卵形的藻灰质结核也随波滚动在海底，所以，元古宙可说是（藻类时代）。 元古宙地层在我国分布很广，含有大量的
藻类化石，积累成巨厚的岩层，是一种十分华丽的建筑材料。北京人民大会堂光彩夺目的石柱，南京长江大桥头堡照耀如镜的墙壁，都是用产自八亿年前的藻类组成的石灰岩镶砌而成的。元古宙早期的藻类，以群体与丝状的蓝绿藻为主，经常保存为巨大的锥状叠层石和简单、连续分枝的直柱叠层石。中期的藻类更为丰富，虽仍以丝状蓝绿藻为主，但藻丝的结构更为复杂，不仅有单列的，而且还出现了多列的，一般还是保存为各种形式的叠层石，如光滑的石柱状叠层石，分枝块柱状叠层石。晚期藻类的特色是红藻类大量繁盛，重要的有前管孔藻（Praesolenopra）、多管藻（Multisiphonia）、放射线藻（Actionphycus）等。这些藻类化石的钙化现象相当清晰，由致密、放射状排列的线体组成，结构复杂，对追溯红藻的起源，具有重大意义。晚期除红藻特别繁盛外，蓝绿藻仍然相当发育，它们的群体一般呈球形，两三个群体被一层共同衣鞘所包围。
元古代无脊椎动物化石贫乏，近年来，在我国西南各省，已从若干地点的震旦纪末期岩层中，找到了丰富的保存完好的软舌螺和其它门类化石，这是对古生物学研究的一大贡献。
寒武纪－无脊椎动物第一次大发展（距今5.7-5.1亿年）
寒武纪，除个别门类外，现在生活在地球上的生物几乎全部出现了，揭开了生物演化史上的宏伟帷幕。当时的大陆可能是荒凉的，还没有找到任何真实的陆生生物遗迹。低级的苔藓和地衣类的植物，可能生活在潮湿的低地，还缺少根与纤维组织，难以蔓生到干燥地区；当时的无脊椎动物也还没有在空气中生活的机能。
浅海中的无脊椎动物是多种多样的，一般隐伏在各类海藻中，共同生活，并以微小的有机物作为食料，生育繁殖。寒武纪的生物，形态奇特，和我们现代地球上能看到的极少相似之处。
（1）无脊椎动物 节肢动物的三叶虫是寒武纪最繁盛的生物，约占当时全部生物的60％，是古生代早期一类比较高级的无脊椎动物。根据形态概略的讲，早寒武世的三 叶虫，一般是头部巨大，尾部短小，如小遇仙寺虫（Yuehsienszella）；中寒武世的，头尾大小近相等，尾部经常生长着不同型式的棘刺，如德氏虫（Damesella）、叉尾虫（Dorypype）；晚寒武世的头尾多半是光滑的圆浑的。
腕足动物，约占寒武纪全部生物的30％。早、中寒武世的腕足动物，以贝体小、几丁质壳的无铰类为多，如小舌形贝（Lingulella）、滇东贝（Diandongia）等。原始的、具钙质壳的有铰类已出现在早寒武世。
古杯是一种多细胞的底棲生物，体形多变，有杯状圆锥形的单体，有树枝状的群体，更有弯围呈链状的，偶亦聚集形成巨厚的礁体。
寒武纪其它门类的无椎椎动物是较少的，仅占全部生物的10％。这是由于它们仍处于演化的低级阶段，介壳还末具备案足以保藏成为化石的条件。腔肠动物的珊瑚似乎还不能分泌钙质，在寒武系仅找到一些可疑的遣骸：腹足类有平锥形的太阳女神螺（Helectonella）：头足类的直伸形的伸角石（Ectenoeras）、爱丽斯木角石（Ellesmeroceras）：翼足类有软舌螺，有时密聚成层：瓣鳃类只有少量的代表。棘皮动物在寒武纪仅只产生了原始，小型的海林檎，还没有海百合、海胆等。棘皮动物在寒武纪开始产生了笔石，主要是营固着生活的树形笔石的低级群属。
奥陶纪――无脊椎动物全盛时期（距今5.1-4.38亿年）
陆生的植物和动物，在奥陶纪尚末找到可靠的代表。但广阔的海域，繁育着大量的各门类无脊椎动物，除寒武纪业已产生的外，某些类群还得到进一步的发展，如笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。
（1）无脊椎动物 笔石是奥陶纪最奇异而特殊的类群，自早奥陶世开始，即已兴盛繁育，广泛分布，有的固着，有的匍匐，有的游移，有的漂浮。奥陶纪的笔石主要是正笔石目的科属，如对笔石（DIDYMOGRAPTUS）、叶笔石（PHYLLOGRAPTUS）、四笔石（TETRAGRAPTUS）、栅笔石（CLIMACOGRPTUS）等。
自中奥陶世开始，珊瑚大量出现。复体的里亨珊瑚（LICHENARIA），形态虽说还较原始，但已能够组成小型的礁体。单体牛角状的四射珊瑚，有扭心珊瑚（Streptelasma）、新疆珊瑚（SINKINGOLASMA）等。
苔藓虫出现于奥陶纪早期，演化快，属种多。有枝状的尼可逊苔藓虫（NICHOLSONELLA）、攀苔藓虫（BATOSTOMA）：围块状的古神苔藓虫（DIANULITES），薄层状的变隐苔藓虫 （TREPOCRYPTOPORA）。
腕足动物在奥陶纪演化比较迅速，大部份的类群均有代表。钙质壳的有铰类盛极一时，几丁质壳的无铰类则开始衰退。贝体较小，槽、隆发育，腹壳内具匙形台构造的共凸贝群，如杨子贝（YANGTZELLA）、三房贝（TRITOECHIA）、扭月贝（STROPHOMENA）等，多见于中、晚期：两体变凸，喙部发育，饰褶粗强的小嘴贝群，如孔嘴贝（RHYNCHOTREMA），小褶
窗贝（PLECTOTHYRELLA）等，多见于晚期，贝体近于方形，铰合缘长，壳饰或粗或细的正形贝群，如鳞正形贝（LEPIDORTHIS）,正形贝（ORTHIS）与德姆贝（DALMANELLA）等，则分别盛产于奥陶纪的早、晚期。
软体动物的头足类，在奥陶纪的无脊椎动物中，数量是占优势的。有直长形的，震旦角石（SINOCERAS）：有松卷型的，环喇叭角石（CYCLOLITUITES）和欧亚角石（LITUTES）。直长的类型不仅特别繁多，而且壳体巨大，在浅海称雄一时。腹足类在奥陶纪演变显著，属群开始繁多。螺塔低宽的类型有马氏螺（MACLURITES）、蛇卷螺（OPHILETA），螺塔直高的类型有脊旋螺（LOPHOSPIRA）、 后纹螺（OPISTHONEMA）。瓣鳃类仍较稀少，晚期逐渐增多。
三叶虫继续兴盛发展，达到繁育高点的时代。为了适应不同的生活环境，形态演变多种多样。有的头、胸、尾三部份大小相等， 壳体缓平，头、尾都缺少明显的装饰，如大头虫 （BUMASTUS）：有的头部既宽且大，前缘被一条平阔的围边所环绕，其上还排列着整齐的瘤粒，如隐三瘤虫（CRYPOLITHUS）；有的为了免于受害，在胸、尾装饰着尖长的针刺，如裂肋虫（LICHAS）；有的壳体还能够卷曲成为球状，如隐头虫（CALYMENE）。奥陶纪还出现了另一类节肢动物，即介形类。
棘皮动物在奥陶纪产生了较多的海百合类和各种海林擒。 裸蕨植物和鱼类时代距今四亿三千八百万年至三亿五千五百万年间，地质史上称志留纪和泥盆纪。这段时期，生物发展史上有两大变革，其一是生物开始离开海洋，向陆地发展。首先登陆大地的是绿藻，进化为裸蕨植物，它们摆脱了水域环境的束缚，在变化多端的陆地环境生长，为大地首次添上绿装。其次是无脊椎动物进化为脊椎动物，志留纪时出现的无硕甲胃鱼类，是原始脊椎动物的最早成员，但却不是真正的鱼类；到泥盆纪时出现的盾皮鱼类和棘鱼类才是真正的鱼类，并成为水域中的霸主。
志留纪――脊椎动物出现（距今4.38----4.1亿年）
（1）脊椎动物 脊椎动物因其具有脊椎骨而得名。虽然有些无脊椎动物也有骨胳，但其骨胳是由动物分泌的机丁质或钙质组成，包裹在动物身体的外面，所以是外骨胳。而脊椎动物的骨胳——包括脊椎和附肢，是由骨细胞产生的骨组织，肌肉固着在其外，所以是内骨骼。脊椎是支持动物的中骨架，作为运动器官的附肢和保护内脏的肋骨均固蓍其上。脊柱和由其前部膨大而形成的头颅，同时又保护着中枢神经——脑和脊髓以及视觉、听觉和嗅觉器官。所以脊椎动物的骨胳起着无脊椎动物外骨胳无可比拟的优越作用。 志留纪动物界进化主要表现在原始脊椎动物的发生和发展。无颌类是迄今所知最古老的原始脊椎动物。这类鱼形动物和鱼类不同，还没有颌的形成，所以称为无颌类。化石无颌类的头部包裹在骨质头甲理，所以又称（甲胄鱼头）。最早的无颌类在距今五亿年前的奥陶纪已经出现，经过志留纪晚期至泥盆纪早期的繁盛时期，泥盆纪以后就灭绝了。盔甲类是东亚特有的无颌类,大量出现在中国志留纪、泥盆纪时期,这裹展出的汉阳鱼、多鳃鱼和三歧鱼都属于盔甲类。
（2）无脊椎动物 志留纪的无脊椎动物，大致继承着奥陶纪类群的面貌,虽说稍有差异，但看不出显明激烈的演变。
笔石仍然是志留纪的重要生物之一。在奥陶纪盛极一时的双列型笔石，大都高度特化，如细網笔石（RETIOLITES）。单列型的笔石则特别繁众。广泛分布，形态多变，如孔笔石（STOMATOGRAPTUS）、花瓣笔石（PETALOITHUS）、螺旋笔石（SPIROGRAPTUS）、单笔石等（MONOGRAPTUS）。
志留纪是珊瑚类大发展的时期，出现了许多新的科、属。床板珊瑚以蜂巢珊瑚（FAVOSITES）、链珊瑚（AMPLEXOIDES）等为主：单体四射珊瑚，除单带型以外，还产生了变双型的，如拟包珊瑚（AMPLEXOIDES）、泡沫链珊瑚（CYSTICONOPHYLLUM）；复体四射珊瑚有十字珊瑚（STAURIA）、古珊瑚（PALAEOPHYLLUM）等。
海蕾开始出现，海林擒较为从多。海百合却相反，繁盛多彩，分枝演变，它们的钙质骨瓣形成奇特排列组合，如大竹海百合（DAZHUCRINUS），螺旋海百合（SPIROCRINUS），花瓣海百合（PATALOCRINUS）等。志留纪海百合的茎柄大都是细长的，环节贯连，冠部或如花苞，或似果蕾，清澈的水底遍布着这类（水百合花），碓实增加了美丽壮观的色��。
三叶虫类在志留纪渐趋减少，若干科、属减绝消失，但数量上仍然是多的。有的头、胸、尾还是显明的三分型式，光滑无饰；有的则头部遍布瘤粒，胸、尾、肋的节数较多，形态相当美丽，如王冠虫（CORONCOCEPHALUS）；有的为了增加抗敌器官，全壳遍布棘刺，如角头虫（CERATOCEPHALE）；壳头卷曲呈球状的隐头虫，继续繁盛。
介形类的演变不太显明，仍以个体巨大，壳面光滑，仅具隆脊或凹槽的属群为多。
层孔虫类虽初见于奥陶纪，但志留纪较繁盛。一般多呈团块状，偶亦形成礁头，主要的有纲格层孔虫、蜂巢层孔虫（ECCLIMADICTYON）等。
志留纪的早、中期，苔藓虫继续演育，种类增多，常见的是具多数细弱分枝的群体类型。
腕足动物在志留纪依然占有重要地位，已出现于奥陶纪的类群继续发展，同时还产生了若干新的科、属。概括地讲，正形贝类趋于衰退，残存的是铰合线短、贝体圆形的德姆贝类；扭月贝类除小苏维伯贝（SOWERBYELLA），薄皮贝（LEPTAENA）外，还出现了铰缘具列齿的类型，如腹壳凸的齿扭贝和背壳凸的小形贝（Strophonlla）；小嘴贝类仍是多种多样，主要有盖嘴贝（Stegerhynchus）、超嘴贝（Rhychotreat）；五房贝（Pentamerus）、肋房贝（Pleurodium）、期特兰贝（Striklandia）等。另外，无洞贝（Atrypa）和始石燕（Eospirifer）等是较为重要的代表。
瓣鳃类在数量上虽有所增多，但属群基本上与奥陶纪的相近似，没有特殊差别。如轴唇厚、窄脐的异唇螺（DISCORDICHILLUS），缝合线深，螺环中部具裂带的荣房螺（Hormotoma）。头足类的鹦鹉螺群，在志留纪发展到高峰，一般壳体较小。外形多变，如六裂角石（Hexameroceras），斜轮角石（Lechritrochoceras）等。 泥盆纪――植物登陆、鱼类昌盛（距今4.1-3.55亿年）
（1）脊椎动物 盾皮类是戴盔披甲的鱼类，它们是甲胄和化石无合类不同，是由覆盖头部的头甲和包裹躯干的躯甲两个单元组成，展出的东生清鳞鱼就是很好的例子，盾皮类是一支古老的有合脊椎动物，和其它鱼类及高等脊椎动物一样，最前面的鳃弓发展成摄取食物的合，合上装备了牙齿。合的出现是脊椎动物进化中的一次重大革命，无合类只能被动地过滤水中的细小有机体，而有合类可用合主动摄取食物。盾皮类是一个种类繁纷的家族，在泥盆纪为其全盛时期，但随着泥盆纪的结束而趋于消亡。展出的云南鱼、武定鱼、般溪鱼，是部份不同种类的盾皮类的头甲。
鱼类中获得最大成功的要属硬骨鱼力软骨鱼类，二者在泥盆纪时虽在种类和数量上还远不能与无合类的盾皮类匹比，在随后的时间裹它们欲日益繁盛，现生的鱼类都属于这两类。
硬骨鱼类的一支，称为肉鳍类，包括终鳍类的肺鱼，因为它们的鳍具有发达的肉质柄，柄 内的骨骼和高等脊椎动物的四肢骨相似，所以科学家们相信它们中的一支是四足脊椎动物的祖先，在泥盆纪晚期发展出两栖类。因此早期终鳍鱼类特别受到古生物学家的青睐。发现于中国云南早泥盆世的著名的扬氏先驱鱼乃是当前所知最早的终鳍类代表。肉鳍类在中晚泥盆世甚是繁盛，以后逐渐衰落，现在残存的仅有南美洲肺鱼、澳洲肺鱼和极为罕见的终鳍类拉蒂曼鱼。
另一支硬骨鱼类在古生代时身体都覆盖厚重的菱形鳞片，因为鳞片表面敷以发亮的名为硬质的物质，所以它们被称为硬鳞鱼类。像吐鲁番鳕、长兴鱼、重庆鱼、中华弓鳍鱼都是这类的代表。至中生代后期，硬鳞鱼类日趋衰落，现在还生存的硬鳞鱼极为稀少，生活在中国长江的中华鲟堪你硬鳞鱼类中的活化石，被列为国家一级保护动物。
在生存竞争、优胜劣汰的自然规律下，到中生代后期硬鳞鱼逐渐被它们的后裔真骨鱼取代。真骨鱼类的鳞片由于硬质退化只保留骨质基屑，因此薄而富有韧性，既不失去鳞片保护作用，又拥脱了硬鳞的沉重负担，增加了灵活性。所以从中生代后期至今，真骨鱼类的进化中不断完善自己，长盛不衰，由海洋到江湖河流无处不在，成为世界上最宠大的脊椎动物。展现中的狼鳍鱼和昆都伦鱼都是原始的真骨鱼类代表。
软骨鱼类除了覆盖身体的细小盾鳞，所有骨胳都是由软骨组成，从不骨化。现海洋中的各种鲨鱼和银鲛，就是这类鱼的代表。软骨鱼类从泥盆纪出现至今，在数量上一直没有大起大落，只有少数种类在古生代后期至中生代早期曾入侵到淡水中。软骨鱼类局限于海洋。软骨鱼类所以能够一直延续下来，是得益于它们是个内受精和富含蛋黄的卵，这是繁衍后代的有力保证。因为软骨鱼类骨骼为软骨性，在化石中不易保存,所以常见的化石是牙齿和鳞片。展出的中华旋齿鲨，乃是其齿旋的一部份，这类牙齿旋的一部份，这类牙齿在西藏珠峰也有发现。 （2）无脊动物 珊瑚类在泥盆纪极度兴盛，占全部生物群的首位。四射珊瑚以变带型为主，单业属群尤多，如绳珊瑚（Stringophyllum）、日射脊珊瑚（Heliophyllum）；有的则内连特别发育，如内连珊瑚（Zaphrentites）、清壁珊瑚（Aulacophyllum）。最使人感兴趣的是形状像拖鞋的拖鞋珊瑚（Calceola）和像硬币的般的珊瑚（Microcyclus），广泛分布在我国西南各省。复业的属群也较多，而且形式美观，可分为两大群别：一是四射珊瑚，虫体通常较大，具完美的隔壁，如分珊瑚（Disphyllum）,杯珊瑚（Cyathophyllum）、六方珊瑚（Hexagonaria）等；二是床板珊瑚，单独个体一般细小，没有隔壁，仅具床板，如厚巢珊瑚（Pachyfavosites）、鳞巢珊瑚（Squameofavosites）和最常见的蜂巢珊瑚（Favosites），后者的直经可连二米以上。珊瑚类是泥盆纪的主要造礁者。
腔肠动物的另一类－层孔虫在泥盆纪聚增,为其极盛时期,团块状的群体,如层孔虫(SQUAMEOFAVOSITES)、秃柱层孔虫(GERRONOSTROMA)常造成宽厚礁体,是泥盆纪的另一个造礁者。
泥盆纪是苔藓虫的繁盛时期,常见于身奥陶、志留纪的科、属多遭淘汰，新兴起的是枝状、网格状和团块状的类群，鳞枝苔藓虫(CYSTIRAMUS)等。
腕足动物的类群在泥盆纪几乎有代表，在属、种与个体的数量方面，与其他无脊椎动物相比较，均占优势。正形贝继续衰减，以具疹质壳、贝体呈圆形、饰纹细密的为主，如兰婉贝(LEVENEA)、裂线贝(SCHIZOPHORIA)等正形贝类:具扭月贝类除已见于志留纪的属群以外,还有贝体呈长方形、腹壳凸隆、背壳凹陷、前缘折曲、列齿发育、饰纹粗细相间的奇扭形贝(XENOSTROPHIA)、天轴扭形贝(NADIASTROPHIA)与贝体扁平、前缘凹缺、饰线多呈簇形的双腹扭形贝(DICOELOSTROPHIA),波纹扭月贝(CYMOSTROPHIA)等。长身贝类的原始份子,出现于泥盆纪早期。隐孔贝(HYPOTHYRIDINA)、钩形贝(UNCINULUS)、纳云贝(NAYUNNELLA)等,是在泥盆纪岩层经常看到的小嘴贝类。演化比较高级、具各类形式腕螺的腕足动物，在泥盆纪特别兴盛，重要特征是贝体主端尖突延伸、饰线粗强、槽隆发育，我国西南地区常见的有弓石燕(CYRTOSPIRIFER)、巅石燕(ACROSPIRIFER)等。其他，无窗贝类有广西贝(KWANGSIA)、准无窗贝(ATHYRISINA);无洞贝类有刺无洞贝(SPINATRYPA)、剥鳞贝(DESQUAMATIA)等。穿孔贝类的壳面光滑、喙部钩弯的鹗头贝(STRINGOCEPHALUS)、布哈丁贝(BORHATDINA)、都是泥盆纪特有的份子软体动物的头足类，鹦鹉螺群直伸型的科、属缝合线还保留其原始性质，仅壳面装饰稍有变化；旋辅型的科、属、壳体依然光滑无饰，但形态特殊，如洛里角石（Lorieroceras）;多数则具不同形状的瘤刺，如中泥盆世的四瘤角石（Tethanodoceras）。菊石群无疑是从鹦鹉螺群演化而出来的，许多形态特微尚兴鹦鹉螺近似，但缝合线欲是无角石型，旋卷疏松的有埃雨本菊石（Erbennoceras），松卷菊石（Anetoceras）旋卷紧密的有尖棱菊石（Manticoceras）、海神石（Clymenia）等。
瓣鳃类仍较少。在淡水中营生的瓣鳃类，于泥盆纪开始出现。
腹足类经常和瓣鳃类共生，数量亦较稀少。软业动物的竹节石类在泥盆纪的地屑中，偶亦十分丰富，如塔节石（Ｎowakia）、同环节石（Ｕniconus）等。
棘皮动物在泥盆纪相当繁盛，以海百合类兴海蕾类为多，在浅海组成美观的群落。海林禽类已残存无几。
节肢动物的三叶虫，虽说在志留纪已渐趋减少，但泥盆纪尚有相当数量的属群，而且形态变异，十分明显。保守的属群可以格棱虫（Creenops）为代表；特化的可以轮刺虫（RADIASPIS）为代表。
泥盆纪介形类的壳体较小，主要装饰有粒痕、细纹和短刺，大的凸粒与凹槽较少，如（8）字介（Octonaria）。
在泥盆纪的地屑中，曾经发现少量无翅的昆虫化石，如蜘蛛类；能够呼吸空气而生活的无脊椎动物的出现，是动物界的一大跃进。
3）植物
在泥盆纪，尤其自中泥盆世开始，陆生植物获得普遍发展，大地初披绿装，这是植物发展史上一个重大的跃进。泥盆纪早期的陆生植物，形态单调，分枝的经轴是裸露的，尚无叶，仅有刺状的突起或单派的锥形体。其后，逐渐演变，出现了多种的原始乔木植物和低级的裸子植物。最多的鳞木类，曾发现有直径连60厘米以上的这类植物的茎干。 蕨类植物和两栖动物时代在距今三亿五千五百万年到二亿五千万年的石炭纪和二叠纪时期，陆生生物飞跃发展。石炭纪时裸蕨植物已绝灭了，代之而起的是石松类、楔叶类、真蕨类和种子蕨类等植物，它们生长茂盛，形成壮观的森林。与森林有密切关系的昆虫亦发展迅速，种属激增，估计到二叠纪末期已有几万种昆虫。此外，脊椎动物亦在石炭纪时向陆上发展，但因为不能完全脱离水域生活，只能成为两栖类动物，到二叠纪末期，两栖类逐渐进化为真正的陆生脊椎动物—原始爬行动物。
石炭纪――壮观的蕨类森林（距今3.55-2.90亿年）
（1）无脊椎动物 原生动物的有孔虫与蜒是石炭纪生物中特别重要的类群。有孔虫类常见的有小管杖虫（Lituotubella）、布拉德虫（Bradyina）。蜒类个体稍大，外形近似麦粒，骸体构造复杂，如早石炭世的纺锤蜒（Fusulina）；晚石炭世的麦蜒（Triticites）。有孔虫与蜒两类经常共生，骸体虽徽小，但千万群集，有时可造成相当厚度的岩屑。
和泥盆纪的比较，石炭纪的珊瑚在类群兴数量上仍然不少，而且骨骸复杂，独具特色，发展到更高的一级。四射珊瑚具有了中轴和复中柱，组成三带型的骨骸构造；单业的如贵州珊瑚（Kueichouphyllum）、蛛网星珊瑚（Arachnastrea）.板珊瑚在石炭纪显着衰退，以米契林珊瑚（Michelinia）等属群较为重要。
苔藓虫在石炭纪的早期相当繁多，尤以窗格苔藓虫（Fenstella）的属群最为突出。此外，板苔藓虫（Tabulipora）、多孔苔藓虫（Polypora）也是常见的。
腕足动物，在类群上较少，但数量上欲却很繁多，依然占有相当的重要地位。正形贝类除仍遗存少数的扇房贝（Enteletes）、 裂泉贝（Schizophoria）外，全角贝（Rhipidomella）、裂泉贝（Schizophoria），全角贝（Enteles）是石炭纪产生的新份子。扭月贝类在石炭纪呈现跃进式的发展。贝头扁圆，铰合线直长的科、属，数量减少，重要的仅有仅直形贝（Orthoetina），帅尔文贝（Schellwienella）等；而腹壳强凸，背壳平凹的科、属则盛极一时，几乎占石炭纪腕足动物的半数以上。重要份子有轮刺贝（ECHINOCINCHUS）、网格长身贝(DICTYOCLOSTUS)、大长身贝(GIGANTOPRODUCTUS)等，后者最大的宽度可连35厘米以上。与扭月贝类同样众多的是石燕灰，如分喙石燕（CHORISTITES）、接合贝（COMPOSITA）等。小嘴贝类和穿孔贝属群，在石炭纪也是比较繁多的。
软体动物头足类的鹦鹉螺，在石炭纪续衰退，丧失其重要性；同时，菊石类却迅速发展，数量大增。早石炭世属群的缝合线多为棱角石型，如壳体近于内卷、呈球状、脐部窄小的棱菊石（Goniatites）；早石炭世末期的属群，更产生了具菊石型缝合泉的，如壳体近般状，脐缘饰有肋状短瘤的真形菊石（Eumorphoceras）。
瓣鳃类以海扇类较多，一般壳体扁平，耳部发育。如小羽扇（Pterionopectinella）。
腹足类产生了一些特殊的属群，根据它们的壳形和装饰，易于判别。如盘脐螺（Angyomphalus），泡形螺（BULIMORPHA）类。
棘皮动物的每百合类，在石炭纪早期仍然相当繁多。
节肢动物的三叶虫出现于石炭纪，在石炭纪大量减少，残存的仅有变切鱼虫等少数属。
生活在陆上的昆虫出现于石炭纪，有蟑螂类和蜻蜒类，后者最大的达30厘米。
能够生活在淡水中的腹足类和介形类，在石炭纪也开始出现。
（2）植物 石炭纪是植物的大发展时期，软木质的树林，丛生在潮湿低地，落叶植物还末产生，高大的石松类（LYCOPODIALES），木贼类（EQUISETALES）等孢子植物，覆盖广阔的原野。
蕨类植物的种类在石炭纪是很多的，其高大程度确实惊人，叶子有的长达二米，而不分枝的树干竟高达17米。种子蕨类（Pteridosperms）更为茂盛。
木贼类是石炭纪另一繁多的植物，同现代的木贼一样，它的轮叶（Annularia），很易被误认为是它的花。当时最大的木贼，直径达30厘米，高达10米以上。
鳞木类在石炭纪更进一步的发展，主要有鳞木（LEPIDODENDRON）和封印木（Sigillaria）。鳞木的树干高大，顶部分枝，形成树冠，新枝生长着脸形的叶子，近似现代松的松针，最大的鳞木化石可高达38米。最大的封印木根部直径二米，曾经报道有一个树干化石标本，其长竟达35米，还没有看到有分枝的现象。
柯达树（Cordaites）是石炭纪至二迭纪特殊的植物，可能是松柏类的前躯，具有粗强的木质枝干，平行脉的叶子。
石炭纪植物群落的面貌，在地球各大区域基本上是一致的，但已开始有了明显的差别。 二迭纪――两栖动物大发展（距今2.9-2.5亿年） 1）脊椎动物 由生活在水域中到生活到陆地上是脊椎动物发展史上一次革命性地转变，而两栖类则是这个转变过程中承前启后的过渡类型。脊柱动物由水到陆必须解决适应陆地生活环境的三大课题，其一是支撑和运动，鱼形动物是靠水的浮力，不存在支撑体重问题，尾和鳍则是其运动器官。为了适应陆地生活，必须把偶鳍改造为四肢来完成支撑体重和运动的双重任务；其二是由用鳃呼吸溶解在水中的氧，改为用肺呼吸空中的氧；其三为生活在陆地上，还必须防止体内和卵水份的蒸发。两栖动物在克服水份蒸发方面并不十分成功，所以它们只能生活在河、湖岸边和沼泽区这样潮湿地带，而它们的卵仍像鱼类一样必须在水中发育成幼体。所以两栖类在���球上生存的面积有限，始终种类不多。
最早的两栖动物是称做鱼石螈的迷齿类，发现于晚泥盆世。它们具有与鱼类相似的尾，腹部还保留着鳞片，组成头颅的骨片排列形式的则兴肉鳍中的终鳍鱼类的相似，牙齿和某些终鳍鱼类的一样横切面显示出复杂的琳琅纹路，所以具这类牙齿的两栖类统称为迷齿类。这里展出的乌鲁木齐鲵和短头鲵都属迷齿类。
到石炭纪时，两栖动物已有相当的发展，至二迭纪时，发展可谓一日千里，无数种两棲动物匍匐爬行在水边，到二迭纪末期，逐渐演化为真正的陆生脊椎动物——原始爬行动物。 （2）无脊椎动物 与石炭纪的类群相互封照，二迭纪的无脊椎动物与植物，都显示易于辨认的、过渡性质的演变；有的过于生活环境，发展为新的高级类型；有的则极端特化，形成奇异、反常的生态，以延长其繁育时间，某些早已趋向衰退的类群，则归于减绝。
原生动物的蜒类达于极盛，是二迭纪主要造岩生物之一。壳来大小不等。大的达60毫米，如复通道蜒（Polydiexodina），小的不到3毫米，如古纺锤蜒（Palaeofusulina）；还有壳体近于球状的，如费伯克蜒（Verbeekina）。
腔肠动物珊瑚类的属群显着减少。四射珊瑚的复体者，有外壁不全，个业呈不规则多角形的多壁珊瑚（POLYTHECALIS），和外壁完全，个体为多边形的伊拨雪珊瑚。单体的有拟犬齿珊瑚（Canina）。主要的床板珊瑚有早坂珊瑚（Hayahaia）。
腕足动物仍沿着石炭纪类群的面貌继续发展，但某些科、属则归于消失，如正形贝类。扭月贝类的长身贝群，仍然占有重要地位，有瘤褶贝（Tyloplecta）、新轮皮贝（Neplicatifera）等；石燕类的数量，仅次于长身贝群，有鱼鳞贝（SQUAMULARIA）二迭纪出现了少数极端特化的份子，如李希霍芬贝（RICHTHOFEAIA），蕉业贝（LEPTODUS）。
苔藓虫的属群与石炭纪的基本上没有大的差别，只是数量大减。
软体动物的头足类，在二迭纪跃进到大发展的陛段，鹦鹉螺群残存无几。二迭纪的标 准有瓦根菊石（WAAGENOCERAS），假腹菊石（PSEUDOGASTRIOCERAS）。
腹足类较少变化，多数科、属是自石炭纪延续而来的，如秘鲁螺（PERUVISPIRA）与棱螺（GONIASMA）。
瓣鳃类角以海扇最多，但耳部与壳面上的放射脊，不同属有各的特微。贵州海扇类（GUIZHOUPECTEN）的前耳约为后耳长义的两倍，放射脊在左瓣为插入式增加，在右瓣则为分叉式；葛梯海扇（GIRTYPECTEN）的放射脊间距较宽，和同等宽度的同心脊相交，组成格子状的装饰。
海百合类在石炭纪达于极盛，但它的四个目中的三个，欲减绝于二迭纪之末。海蕾、海林禽两类，遭到同样的淘汰，仅海瞻类继续延育。
节肢动物的昆虫类在二迭纪趋于兴盛，属种亦多变异，小个体的逐渐代替了大个体的，同时出现了某些接近于现代昆虫的新种类。蝉螂类虽说比较多，但其重要性显着减低。各种的蜉蝣相当兴盛，二迭纪晚期还产生了甲虫类。
总之，在二迭纪之末，蜒、四射珊瑚、三叶虫等，均完全减绝；苔藓虫、腕足动物、棘皮动物和软体动物的鹦鹉螺与棱菊石群的大部份，或者显着衰退，或者淘汰殆尽，同时某些曾仅能过适应生活于海域的类群，开始具有了生活于淡水的习性，更有一些类群登上了陆地，飞翔在空中。
（3）植物 二迭纪的植物景观的主要特点，是石炭纪的一些植物逐渐衰落，中生代的类型开始兴起。
二迭纪早期的植物，鳞木类残存无几了。其它如楔羊（SPHENOPTERIS），栉羊齿（PECOPTERIS）、轮叶（ANNULARIA）等，还大部份是石炭纪晚常见的种群，只是栉羊齿特别兴盛。 卢木类趋于衰退。在二迭纪，亚洲东部繁盛的华夏植物群中，出现了像织羊齿（EMPLECTOPTERIS）、单网羊齿（GIGANTONOCLEA）待，以网状叶脉为特微标志的植物群。稍晚，银杏类的楔银（SPHENOBAIERA）、苏铁类的侧羽叶（PREROPHYLLUM）与带羊齿（TAENIOPTERIS）等，具有中生代色彩的裸子植物，逐渐增多了。
二迭纪晚期，大羽羊齿（GIGANTOPTERIS）。大羽羊齿的叶子有时长达30厘米，宽达15厘米，这种大叶的羊齿在亚洲东部广泛分布，所以这个地区的植物群被称做大羽羊齿植物群。此外，还产生了鳞杉（ULLMANNIA）、束羊齿（FASCIPTERIS）和瓣轮叶（LOBATANNULARIA）的一些种群。枝派蕨（CLADOPHLEBIS）、蕉羽叶（NILSSONIA）、扇叶（RHOPIDOPSIS）等，一些具有十分强烈中生代色彩植物群的出现。这说明古生代的植物已趋衰退，逐渐过渡为另具一格的中生代植物。南半球（岗瓦纳大陆）的植物群，与北半球是不相类似的。这一地区的典型代表是舌羊齿（GLOSSOPTERIS），所以也叫做舌羊齿植物群，这类舌羊齿一直生存到中生代早期才告消失。
裸子植物和爬行动物时代古生代末期，地球上全部生物界发生了一次明显的衰退和淘汰。但各门类生物仍有不少科属得以延续。到距今二亿五千万年至六千五百万年前，生物史称为中生代，包括了地质史的三叠纪，侏罗纪和白垩纪。中生代生物界最大的特点是继续向适应陆生生活演化，裸子植物进化出花粉管，能进行体内受精，完全摆脱对水的依赖，更能适应陆生生活，形成茂密的森林。动物界中爬行动物也迅速发展，演化出种类繁多的恐龙，成为动物界霸主，占据了海、陆、空三大生态领域。
三叠纪――裸子植物兴盛时代（距今2.5---2.05亿年）
（1）脊椎动物 三叠纪虽部份继承了古生代的生物成分，但更重要的新的生物类型的出现。在脊椎动物中，除新出现龟鳖类外，更为重要的是槽齿类爬行动物的出现，并从它进化出鳄类、恐龙，以及后来的翼龙、鸟类等，为地球开创一个崭新的生物局面。武氏鳄、吐鲁番鳄均为早期槽齿类代表。不过，三叠纪最具进化意义的事件要算哺乳动物的出现，它是从一支基底爬行动物进化来的。当时它虽还弱小，但进步的构造特征预示它日后统治世界的强大的生命力。肯氏兽类是爬行动物向哺乳动物进行过程中的一旁枝。 （2）无脊动物 三叠纪的棘皮动物，海瞻类主要是规则型的，如豆巾海瞻（TIARECHINUS）；海百合类有创孔海百合（TRAUMATOCRINUS）与等乘海百合（LSOCRINUS）。
原生动物有孔虫类，在早三叠世很少，中至晚三叠世有壳体呈高螺旋状，脐缘作星射状，并具裂片形边缘的变口虫（VARIOSTOMA），各壳体为平包旋式、具变脐、两侧对称的砂管口虫（AMMOSIPHINIA）。
软体动物头足类的菊石群，在三叠纪出现了重大的发展，不仅科、属十分繁多，而且壳体还具有特殊的装饰与缝合线型式。一般讲，早三叠世菊石的壳体，大部份是光滑或仅有细弱的纹饰，缝合线是简单的菊面石型，如蛇菊石（OPHICERAS）、米氏菊石（MEEKOCERAS）。中三叠世的菊石，壳体表面经常有发育的肋或皱纹，偶尔还附有突瘤，缝合线已出现了菊石型的，如粗菊石（TRACHYCERAS）、齿菊石（CERATITES）等。晚三叠世的菊石，壳形与装饰的变异更多变化，某些属群的缝合线型式的复杂程度达到高峰，如薄牌菊石（PLACITES）。在三叠纪末期，某些菊石类的科、属，还出现了特化或衰退，如壳体变为外卷型的弛卷菊石（COCHLOCERAS），壳体呈塔状的螺旋菊石（COCHLOCERAS）。三叠纪早期还产生了箭石类。
瓣鳃类的数量上大为增多，特微的更易明显，产生了壳体近于圆形，具小的前耳，同心线和放射线都很细弱的克氏蛤（CLARAIA）；壳体长方形、铰边长而直，有三至四级粗细不等放射线的正海扇（EUMORPHOTIS）。同时，还出现了许多新科、属，如壳体较大，凸度扁平，放射线相当发育的海燕蛤（HALOBIA），鱼鳞蛤（DAONELLA）；壳体亚方形，后耳较为发育，放射线较粗的髻蛤（Monitis)。
腹足类在三叠纪同样趋于繁盛，主要的属有蛛形螺（SISENNA），宽边螺(PLATYCHILINA）、粗蜒螺（TRACHYNERITA）等。
腕足动物的科、属大为减少，主要的仅有小嘴贝类、石燕类和穿孔贝类。小嘴贝类独占优势，有的壳褶稀少，隔板槽发育的变槽嘴贝（DIHOLKORHYNCHIA）。石燕类较少，有的贝体呈金字塔形，具美丽、叠瓦状同心层、壳疹稀疏的叠鳞贝（LEPISMATINA）。穿孔贝类稍多，一般呈长卵形，光滑无饰纹，如三桥贝（SANQIAOIA），瑞提贝（RHAETINA）等。另外， 准康尼克贝（KONINCKINA）是三叠纪特有的腕足动物。
三叠纪的珊瑚类都有六个原生隔壁，故名六射珊瑚。复体的有匾珊瑚（PINACOPHYLLUM），单体的有亚锥形、侧脊粗强的前环珊瑚（PROCYCLOLITES）。
介形类，仅有少数属小荷而介（HOLLINELLA），延续到三叠纪。新兴起并且繁多的，海相的有匈牙利介（HUNGARELLA）、双角上菱介（DICEROBIRDIA）等，陆相的有达尔文介（Darwinula）、铜川介（TUNGCHUANIA）等，介壳或光滑或仅有细纹，小刺、弱脊等装饰。
三叠纪出现少数的虾类。昆虫类除蟑螂和甲虫类外，石蝇在三叠纪也已经出现。
（3）植物 三叠纪早、中期植物的面貌，多为一些耐旱的类型。晚三叠世生长在沼泽中的木贼类、羊齿类相当繁茂，低丘缓坡则布有和现代相似的常绿树，如松、柏、苏铁等。盛产于古生代的主要植物群，几乎全部减绝，种子蕨大部消失，柯达树类趋于衰减。 侏罗纪―――恐龙世界（距今2.05----1.35亿年）
（1）脊椎动物 侏罗纪是恐龙的鼎盛时期。各类恐龙的鼎盛时期。各类恐龙济济一堂，构成一幅千姿百态的龙的世界。酋龙、单棘龙、沱江龙只不过是庞杂的恐龙世家中的个别代表。其实，当时除陆上的恐龙，水中的鱼龙外，翼龙和岛类也相继出现了。这样，脊椎动物便首次占据了陆、海、空三大生态领域。侏罗纪的龟类已至繁盛，中国龟、天府龟是其当时代表。 （2）无脊椎动物 侏罗纪最特殊的有孔虫是圆皿虫（ORBITOPSELLA），壳体平圆或变凸，壳缘两侧膨胀，以致外形很像哑铃。圆扇虫（RHIPIDIONINA）也较常见，一般壳业稍大，扁平，圆扇状，壳面具同心纹。
软体动物头足类的菊石群，在侏罗纪达于极盛壳体世大或较小，外形和壳成装饰也是多种形式的，缝合线全为真正菊石型。斯台芬菊石（STEPHANOCERAS）兴旋菊石（PERISPHINCTES）
两属群在侏罗纪占优势。侏罗纪的箭石（BELEMNITES）类数量大增，属群也趋于繁多，颁地区更广泛。
瓣鳃类以三角蛤（TRIGONIA）、卷嘴蛎（GRYPHAEA）、笋海螂（PHOLADOMYA）等科、属的大量出现，为其主要特微。另外，螺形蛤科（REQUIENIIDEA）与变角蛤科（DICERATIDAE）的出现，成为固着蛤群兴起的先躯。
腹足类可以无沟螺（ATAPHRUS）、和似蜒螺（NERITOPSIS），做为判定时代的代表。生活于淡水中的腹足类是很多的，如田螺（VIYIPARUS）、大般螺（AMPLOVALVATA）等。
珊瑚类相当繁盛，大部份是复体的，经常聚成礁。如珊瑚体为业状，由多中心的个体群集的贺圆棍珊瑚（GYRODENDRON）；平般状单体，圆形或椭圆形，外壁穿孔，隔壁脊刺状，隔壁侧缘齿状突起发育的石芝珊瑚（FUNGIA）。
棘皮动物自侏罗纪开始，产生了左右对称的海瞻类，但规则海瞻仍然占有一定的地位，如平门的海瞻（PEDINOTHURIA）。最有兴趣的是海百合类的五角海百合（PETACRINUS），茎柄长达15米以上，冠部的直径兴高度均近一米，是地史上出现的最大的海百合。
腕足动物，数量继续减少，但科、属则较三迭纪增多。石燕类仅见于早期，随即减绝。而小嘴贝类与穿孔贝类则极度分化，属种繁多，构造复杂，数量大增；如小嘴具缅甸贝（BURMIRHYNCHIA）， 皱嘴贝（RHACTORHYNCHIA）等，穿孔蛤类的清孔贝，网孔贝（DICTYOTHYRIS）等，都是比较重要的属群。
节肢动物的介形类，海相和陆相科、属在侏罗纪都比较兴盛。
侏罗纪产生了新类型的叶肢介，介瓣上同心纹之间的网状，线状或枝状的装饰，最常见的有东方叶肢介（EOSESTHERIA）。
大约有一千种以上的昆虫产生在侏罗纪，绝大多数都延存到现代。除已有的蟑螂、蜻蜒类，甲虫类外，还有蛴螬类、树虱类、蝇类和蛀虫类。
（3）植物 在侏罗纪的植物群落中，有许多是晚三迭世延续存在的份子，与现代的植物景观比较，仍然有较大的差别。主要植物是木贼草、草本和乔木状的羊齿类与苏铁类，松柏类和银杏类。密集的松、柏混杂着银杏与乔木羊齿，共同组成茂盛的森林；草木羊齿尖和其它草类则遍布低处，覆掩地面；在比较干燥的地带，生长着苏铁类的羊齿类，形成广阔常绿的原野。
侏罗纪之前，地球上的植物分区比较明显，由于迁移，演替，侏罗纪植物群的面貌，地球各区趋于近似，说明侏罗纪的气候大体上是相近的。
白垩纪―――鸟类和被子植物渐露头角（距今1.35---0.65亿年）
（1）脊椎动物 白垩纪是中生代最后一个时期，恐龙仍繁盛，并进化出恐龙的最后一支―――角龙。但到白垩纪末期，由于环境的突变，所有恐龙，以及鱼龙和翼龙，统统都绝减了。称雄一时的爬行动物至此一蹶不振，退出历史舞台，闯过此关而且残留至今的只鳄类、龟鳖类、蛇和晰蜴等少数几类。随着地史进入新生代，新兴的哺乳动物取代了爬行动物的位置，成为世界的主人！
鸟类是脊椎动物向空中发展取得最大成功的一支。鸟类起源于爬行动物的槽齿类。现在不少人已更进一步认为鸟类是恐龙的后裔。
世界是最早的岛类是发现于德国的始祖鸟。迄今为止只发现七件骨骼标本。这一鸟类除身披羽毛外，其余特微和一些小型恐龙十分相似。因此，这一距今一亿四千万年（晚侏罗世纪的鸟类也是最原始的鸟类。
早白垩世（距今一亿三千万年左右）是鸟类首次蓬勃发展的时期。中国辽宁发现的鸟类化石是这一时期世界是最为丰富、保存最完整、种类最多的鸟类。这一时期，鸟类个头较小，飞行能力及树栖能力皆始祖鸟大大提高。
新生代（距今六千五百万年前至今）才是鸟类取得真正大发展时期。鸟类的生活空间也由空中发展为（海陆空）的全面占领。
（2）无脊椎动物 原生物的有孔虫类，是白垩纪重要微体化石之一，经常组成巨厚的白垩岩层或白垩灰岩，分布范围极广，遍及全球。白垩纪有孔虫的属种繁多，底栖的壳体较大，近锥形，壳顶高突或呈阔般形的圆盘虫（ORBITOLINA）；浮游的有壳体变凸，近球形检，虫室被截切的球截虫（GLOBOTRUNCANA）；底栖的还有壳体双凸或亚球状，壳体横长似纺锤的圆片虫（ORBITOIDES）。
白垩纪是菊石群，除去正常具平缓旋螺形球业的刺菊石（ACANTHOCEAS），盔菊石（HOPLITES）��，还产生了一些壳形十分特殊而反常的科、属。有的壳体变为直柱状，如棒菊石（BACULITES）；有的旋圈分离，不相卷合，如公羊齿菊石（CRIOCERATITES）；有的壳体直而两端弯曲，如钩菊石（ANCYLOCERAS）；有的更像高塔型的塔菊石等。中生代盛极一时的菊石群，由于生活条件发生了较大的更易，为了（竞存），在晚白垩世，壳形与缝合线两方面，都出现明显的变化与矛盾，但最终还是没有逃脱（新陈代谢）这一自然规律，而全部减绝了。
箭石类继续繁盛，并出现了些特殊的属种，如扁形的杜瓦箭（DUVALIA）。
瓣鳃类的一些科、属，在白垩纪继续繁育，例如卷嘴蛎（GRYPHAEA） 、三角蛤（TRIGONIA）等。
腹足类在数量上继续增多，科、属分异显著，形态变化特殊；如新轴螺（PLESIPTVGRATIS）。
珊瑚类，大多数均与现代仍然生存的近似，隔壁构造更为复难，形态多变，般状的有似圆列珊瑚（PARACYCLOSERIS），柱状或枝状的有角孔珊瑚（GONIOPORA），脑状的有菊花珊瑚（GONIASTREA）。
腕足动物在白垩纪继续衰退；小嘴具类仅残存数属群，饰褶一般比较细密，如圆孔贝（ORBIRHYNCHIA）等，穿孔贝尚多，或大或小，有的光滑，有的具放射线，如鞍孔贝（SELLITHYRIS）、平孔贝（PLATYTHYRIS）等。
棘皮动物仍以海瞻类为主，海百合类次之。海瞻类的属群与现代的大致近似，一般是心藏形的，如半星海胆（HEMIASTER），坚实海胆（STEREOCIDARIUS）等。海百合类多数是浮游型的。
节肢动物的介形类，海相与陆相的均极繁盛，海相的如浪花介，壳体侧视近圆形，前端压缩，后端微凸，光滑或具异常细微的同心断续的肋线，陆相的如女星介（CYPRIDEA），壳体亚方形，左壳大于右壳，壳面具突粒或较大的瘤与突刺。
昆虫又增加了和现代近似的属群，如蝶类、蜂类、蝗类、蟋蟀类等。大约在白垩纪末期，昆虫开始习惯于吸取植物花中的蜜汁，成为传播花粉的媒界。
此外，暇、蟹类的高级节肢动物，白垩纪得到进一步的发展，出现不同形态的属种。 （3）植物 白垩纪的植物景观，显示植物演化史上最大的变革时期。以裸子植物为主的植物群落，在白垩纪早期仍然繁茂，高大的乔木类如松柏、银杏和矮小的苏铁类组成广阔的森林，草木的蕨类、苔藓类则 生在地面；同时，出现了双子业与单子叶的被子植物。白垩纪的晚期，被子植物迅速兴盛，代替了裸子植物而占优势，形成延续到现今的被子植物时代，诸如木兰（MAGNOLIA）、柳（SALIX）、枫（ACER）、白杨（POPULUS）、桦（BETULA）、棕榈（PALM）等，遍布地表。现代类型的松柏，甚至像水杉等，都是在白垩纪晚期产生的。
被子植物的出现和发展，不仅是植物界的一次大变革，同时也给动物界以极大的影响。被子植物为某些动物，如昆虫、鸟类、哺乳类，提供了大量的食料，使它们得以繁育兹生；从另一方面看，动物传播花粉与散布种子的作用，同样也助长了被子植物的繁茂和发展。 被子植物和哺乳动物时代从六千五百万年前到今天，生物发展史上称新生代，包括了地史的第三纪和第四纪。中生代末期，生物界又一次发生了剧烈的变革，极度繁荣的恐龙突然绝灭；海域里很多无脊椎动物如海蕾、海林檎、菊石、箭石等，亦未能够逃脱这次巨变而遭淘汰。然而，进入新生代，一些类群如鸟类和哺乳类等却产生了更高级的科、属，获得兴盛发展；被子植物因种子在子房内发育，并进行双受精作用，完全摆脱了水域环境的束缚，于是取代了裸子植物，成为植物界的霸主。
被子植物和哺乳动物时代 （1）脊椎动物 哺乳动物至少在二亿年前的中生代初期已经出现，但在中生代虽然不断的发展，甚至出现了原始的真兽类，欲始终处于（不显眼）的地位。一进入新生代，哺乳动物（爆炸性）大发展，迅速地占领了地球上各个生态领域，成了陆上的（霸主）。
哺乳动物是由爬行动物中的下孔类（SYNAPSIDANS）进化来的，由于这类爬形动物的头骨和骨骼与哺乳动物相近似，所以也称为（似哺乳动物爬形动物）。下孔类的兽孔类更像哺乳动物，以至有人主张将其归入哺乳动物纲，哺乳动物可能起源于这类动物。
展品中的三列齿兽和似卞氏兽就是兽孔类爬形动物，但不是哺乳动物的直接的祖先。在恐龙繁荣的中生代，哺乳动物向不同方向演化，不断地改进自身的机能，以便获得在陆地上生活的最佳的适应能力。其中不乏失败者，展品中的中国类齿兽和董氏蜀兽就是例子。也有些种类延续的新生代，但很快衰微，如多瘤齿兽类（斜剪齿兽）。
优胜劣汰，是物种发展的规律。在新生代，除澳洲的有袋类得到发展外，其它大陆则是真兽类天下。
最常见的大哺乳动物是有蹄类，各个地质时期的有蹄类组成都不相同，几经演变，才形成现代面貌。古新世的有蹄类由现已绝减的踝节类、钝脚类（发阶齿兽 、古菱齿兽 ）、南方有蹄类（如古柱齿兽）等组成。随着始新世的奇蹄类的兴起，这些动物很快衰落。始新世和渐新世可以说是奇蹄类世界，原厚脊齿 、巨犀、大角雷兽是这一时期的代表，而大唇犀、安琪马、三趾马、和普氏野马则是新生代晚期的代表。兴始新世奇蹄类出现的同时，偶蹄类也悄然崛起（如古鼷鹿、石炭兽），现在不论在数量上或是在种类上远远地超过奇蹄类。
世界多彩，动物多样。在陆地上最大的动物是象类，最小是啮齿类，包括人类在内的灵长类，和包括可爱的大熊猫在内的肉食类，以及今天所能见到的各种哺乳动物都有悠久的历史。保证与我们同存的动物，保证我们生活环境是当前人类重大职责。
（2）无脊椎动物 新生代的无脊椎动物化石还是丰富多彩的，粗略统计，曾经记录描述的物种达数万种之多，近年仍在不断增加。总的说来，它拉的特微逐渐与现代生活的类群相近似。占优势的是软体动物瓣鳃类和腹足类，它们壳体保存完整，在某种情况下，几乎丝毫没有遭受溶蚀与破坏。
软体动物的瓣鳃类和腹足类在新生代极度繁盛，与白垩纪晚期的科、属比较，疫有明显变化；但某些奇形怪状的类群，固着蛤类（RUDISTS）、本角蛤（TRIGONIA）、多褶螺（MULTIPLICARIA）、镰唇螺（DRAPANOCHEILUS）等，仍有生存。而瓣鳃类的心蛤（CARDITA）、蛛蚌（UNIO）（淡水）、海扇（PECTEN）、牡蛎（OSTREA） ，腹足类的法螺（CHERONIA）、宝贝（CYRAEA）、蟹守螺（CERITHIUM）、田螺（VIVIPARUS）（淡水）等；形态均与现今海滨所看到的，可以说没有大的差别。新生代早期的不少科、属，现今虽尚有存，但它们的种群则已全部灭绝；晚期的多数种群则延续到现代。新变化鳃类与腹足类在4－5亿年前的寒武纪、奥陶纪即已出现，它们形态变化到新生代达到兴盛的高峰，数量与属种都超越过去的任何一个地质时代。这一事实似乎可以说明，软体动物的这两大类具有高度适应生活环境的能力，这是他们能够日趋兴盛而不衰退的主要原因。当然，新生代的瓣鳃类与腹足类在壳形与装饰两方面和它们的祖先比较，显示出高度的演变，这也是客观上容易看到的事实。
与瓣鳃类和腹足类相反，新生代软体动物头足类的科、属，与白垩纪的欲迥然不同。中生代极度繁盛，称雄海域的菊石群、箭石群，成为地史上的（过客），全部消亡；残留的仅有少数的鹦鹉螺，还有乌贼、章鱼等不重要的代表。无脊椎动物的头足类，曾经广泛分布，演化更新，达数亿年之久，在新生代欲退居一个狭小的角落。
原生动物的有孔虫类，在新生代仍然是数量特别多和形态变异大的微体生物之一。在新生代全期，亿万个薄弱细小的的有孔虫壳，在海底堆积成为厚达数百公尺的岩屑。黏合质壳型兴钙质型的种群同样繁盛，而后者尤占优势。在赤道或近赤道海水内，还产有壳体巨大，构造复杂的有孔虫，最大可至6－7厘米，圆形、薄饼或盘状的货币虫（NUMMULITES），是最普通常见的。在地中海地区，货币虫灰岩是新生代早期巨厚岩屑，闻名于世界的埃及（金字塔），就是利用这种灰岩建造的。
腔肠动物的珊瑚类从积成礁，形成环状的珊瑚岛。形态特殊的属有：块状复体、多口出芽繁殖、隔壁外露的巢形珊瑚（FAVITES）：单圆锥形、外壁具孔洞、茎状中轴由一级隔壁联合
形成的陀螺珊瑚（TURBINARIA）；硬体轮廓侧视呈扇形、骨骸作楔状旋穿插、隔壁多，无中轴或异常脆弱的扇面珊瑚。
中生代已经衰退减的腕足动物，新生代已残存无几，主要的是穿孔贝类，小嘴贝类退居次要地位。
海胆类科、属多数都延续到新生代，产生了许多构造特殊，较为高级的属群。规则对称的正形海胆，骨骼多圆形，具粗刺，如圆裂海胆、割肋海胆；歪形海瞻类的骨骸多坦平或心藏形，具短刺及花瓣形裂孔，如心形海胆（CARDIASTER），盾海胆（CLYPEASTER）等。
节肢动物的介形类，是新生代特别重要而繁多的微体生物，用于对比海、陆相地层都有较大的意义。陆相的有：玻璃介（CANDONA）；土星介（ILYOCYPRIS）。海相的有；真尾花介（EUCYTHERURA）和翼花介（CYTHEROPTERON）。
新生代的昆虫更接近于现代的类群，甲虫、蜻蜒、蝴蝶、飞蛾、蚊、蝇等的属种更为繁多，当它们幸运地被埋藏在硅藻泥或树脂内，就保存为完美良好的化石标本。 （3）植物 新生代的植物景观基本上和现代的相似。中生代许多盛极一时的裸子植物不复存在；蕨类亦显著衰退，并缩小其分布范围；而被子植物则继续发展茂盛。新生代早期的植物群尚与晚白垩世的相似，地理分区不甚明显。当时在高纬度地区生长着丰多的温带落叶植物群，如在格陵兰就发现有木兰（MAGNOLIA）、枫杨（PTEROCARYA）、栎（QUERCUS）、枫香（LIQUIDAMBAR）、杨梅（MYRICA）等被子植物和银杏（GINKGO）、红杉（SEQUOIA）、落叶松（LARIX）等裸子植物。其后就形成南北不同的两个植物分区，北方主要是温带落叶植物群落，南方则为热带至亚热带的常绿植物群落。到了新生代的中期，上述南北两个植物群落都有更向南迁移的趋势或混生现象，植物景观与早期的有所不同，而与现代的基本上无大差异。新生代晚期，由于受到大冰期的影响，低纬度的植物群继续繁育，并没有发生剧烈的更换，而高纬度的植物群，或则消亡殆尽，或者迁移而幸存。曾经在北半球广泛分布的裸子植物，如银杏、水杉、水松等，现均残留无几，成为典型的孑遗植物。浮游的硅藻类得到更大的发展，它们的遗体堆积成为巨厚的硅藻泥或硅藻土。
石炭纪生物
石炭纪时裸蕨植物已绝灭了，代之而起的是石松类、楔叶类、真蕨类和种子蕨类等植物，它们生长茂盛，形成壮观的森林。与森林有密切关系的昆虫亦发展迅速，种属激增，估计到二叠纪末期已有几万种昆虫。此外，脊椎动物亦在石炭纪时向陆上发展，但因为不能完全脱离水域生活，只能成为两栖类动物.
距今3．55亿-2．90亿年的石炭纪，原生动物中有孔虫与蜒是此期中特别重要的类群。有孔虫类常见的有小管杖虫、布拉德虫。蜒类个体稍大，外形近似麦粒，骸骨构造复杂。有孔虫与蜒两类经常共生，骸体虽小，但千万群集，有时可造成相当厚度的岩屑。和泥盆纪比较，石炭纪的珊瑚在种群与数量上仍然不少，而且骨骸复杂，独具特色，发展到更高的一级。苔藓虫在石炭纪的早期相当繁多，尤以窗格苔藓虫的属群最为突出。此外，板苔藓虫、多孔苔藓虫也是常见。腕足动物，在类群上较少，但在数量上却繁多，依然占有相当重要的地位。 软体动物头足类的鹦鹉螺，在石炭纪衰退，丧失其重要性；同时，菊石类却迅速发展，数量大增。棘皮动物的海百合类，在石炭纪早期仍然相当繁多。节肢动物的三叶虫出现于石炭纪，在石炭纪大量减少，残存的仅有变切鱼虫等少数属。生活在陆上的昆虫出现于石炭纪，有蟑螂类和蜻蜓类，后者最大的达30厘米。
能够生活在淡水中的腹足类和介形类，在石炭纪也开始出现。石炭纪是植物的大发展时期，软木质的树林，丛生在潮湿低地，落叶植物还未产生，高大的石松类，木贼类等孢子植物，覆盖广阔的原野。蕨类植物的种类在石炭纪是很多的，其高大程度确实惊人，叶子有的长达2米，而不分枝的树干竟高达17米。种子蕨类更为茂盛。木贼类是石炭纪另一繁多的植物，同现代的木贼一样，它的轮叶，很易被误认为是它的花。当时最大的木贼，直径达30厘米，高达10米以上。鳞木类在石炭纪更进一步的发展，主要有鳞木和封印木。鳞木的树干高大，顶部分枝，形成树冠，新枝生长着脸形的叶子，近似现代松的松针，最大的鳞木化石可高达38米。最大的封印木根部直径2米，曾经报道有一个树干化石标本，其长竟达35米，还没有看到有分枝的现象........