Quando os animais colonizaram habitats terrestres, eles tiveram que se ajustar às oscilações de temperatura, à substituição da água pelo ar e ao aumento do nível de oxigênio. Os animais terrestres adaptaram-se a esses desafios desenvolvendo diferentes sistemas metabólicos, empregando comportamentos termorreguladores, desenvolvendo pele ou exoesqueletos resistentes à dessecação. Além disso, os animais terrestres geralmente usam estratégias locomotoras diferentes dos organismos aquáticos, embora haja alguma sobreposição. Por exemplo, alguns peixes “caminham” ao longo do fundo do oceano.
Os anfíbios, cujo nome significa “vida dupla”, são excelentes exemplos de animais que se adaptam simultaneamente às existências terrestres e aquáticas. As rãs, por exemplo, têm peles que são mais adequadas para o ambiente aquático, e a maioria das espécies deve viver perto da água ou desenvolver secreções externas que evitam a desidratação. Os sapos são nadadores habilidosos, mas desenvolveram métodos locomotores muito eficientes para uso em terra; alguns até vivem nas árvores. Por fim, muitos sapos respiram oxigênio tanto pelo ar quanto pela água, o que permite que vivam em ambos os ecossistemas.
Os dois tipos de animais mais bem-sucedidos na colonização de habitats terrestres foram os vertebrados e os artrópodes. Os artrópodes obtêm suporte de seus exoesqueletos fortes, que os capacitaram a superar a diferença de densidade entre a água e o ar. O ar é muito menos denso que a água, então o corpo deve ser mais rígido.