L'ère paléozoïque a vu des changements dans les paysages, les formes de vie et l'atmosphère de la Terre au cours de plusieurs millions d'années. Sur terre, en mer, sous la surface et dans le ciel, des changements se sont produits tout au long des six périodes distinctes composant l'ère paléozoïque. Les premières périodes du Paléozoïque ont introduit de nombreuses espèces végétales, tandis que les périodes ultérieures ont amené des invertébrés, des dinosaures et des oiseaux.
La première et la plus ancienne période paléozoïque, appelée période cambrienne, existait il y a entre 542 et 488 millions d'années. Cette période a introduit des espèces de plantes aquatiques et de petits organismes unicellulaires, notamment des champignons et des bactéries. Ces organismes vivaient principalement dans des environnements marins. Plus de 35 types d'animaux ont émergé au cours de la période cambrienne, apparaissant sous des formes basiques. Ces organismes ont évolué davantage au cours de la période successive de l'Ordovicien. L'ère ordovicienne a été caractérisée par une expansion de la biodiversité et de la complexité des formes de vie. Au cours des périodes du Paléozoïque moyen, des organismes sont apparus sur terre en plus de l'eau. Des plantes vasculaires sans feuilles, des insectes, des arthropodes et d'autres invertébrés ont émergé pendant les périodes du Silurien et du début du Dévonien; plus tard au Dévonien, les amphibiens et les reptiles vivaient sur terre et en mer. En plus de la flore et de la faune, les terres de la Terre ont également changé au cours de l'ère paléozoïque. Les mers peu profondes couvraient de vastes superficies des continents existants. Les masses continentales présentaient des surfaces rocheuses, constituées principalement de roches sédimentaires. Des chaînes de montagnes sont apparues à cette époque, se formant à partir de l'action incessante des plaques tectoniques.