Климат изменялся от Кембрия к Пермскому периоду – вначале господствовали в основном высокие температуры без значительных колебаний между экватором и полюсами. С наступлением ордовика и силура в климат вносится определенное разнообразие. Так, появляются пояса экваториального, тропического, субтропического и умеренного типа климатов (чем напоминает их настоящее расположение). В ордовике же значительно снизились температуры в тропическом и субтропическом поясе.

Согласно теории тектоники литосферных плит, в начале кембрия многие древние платформы были объединены в единый континент Гондвана, располагавшийся от Южного полюса до экватора, и другие, меньшие по размерам материки – Лаврентия, Балтика, Сибирия. До девона продолжалась Каледонская складчатость, в результате которой рельеф стал возвышенным. В карбоне произошло столкновение Гондваны и Евро-Америки, в результате чего сформировался суперконтинент Пангея.

В кембрии жизнь заселяла водные территории – так, большим разнообразием характеризовались водоросли, появились растительноядные животные. Донную фауну представляли кишечнополостные, губки, иглокожие. Позже появляются первые рыбообразные позвоночные, панцирные рыбы. К девону уже существовали все классы рыб. Начиная с ордовикского периода было положено начало освоению суши растениями, что дало толчок почвообразованию. Позже появились мелкие растительноядные формы, наземные членистоногие, земноводные.