Durante a era Paleozóica, havia organismos multicelulares como trilobitas, moluscos, peixes sem mandíbula, algas e, finalmente, peixes com mandíbula, tubarões, plantas e os primeiros anfíbios e répteis. No início, havia foi um aumento na diversidade de animais multicelulares, enquanto o fim da era foi marcado pela maior extinção em massa da história.
Durante o período cambriano da Era Paleozóica, os trilobitas necrófagos de fundo eram dominantes. Os arqueocatídeos eram semelhantes a esponjas e viviam em recifes. Moluscos, caracóis e algas simples também existiam. O animal mais antigo conhecido com uma vértebra era o peixe sem mandíbula.
No período Ordoviciano, havia animais marinhos que viviam no fundo, como os braquiópodes. Durante o período Devoniano, tubarões e peixes ósseos evoluíram. As primeiras plantas vasculares não tinham raízes ou folhas. As samambaias também cresceram. Os animais terrestres do abeto eram invertebrados, como escorpiões, milípedes e aranhas. Os anfíbios evoluíram de peixes com nadadeiras lobadas. Baratas, libélulas e répteis também evoluíram.
