Era paleozoiczna zaczęła się 590 milionów lat temu, a skończyła 230 milionów lat temu. Można wyróżnić sześć jej okresów: kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon, perm.
W czasie paleozoiku powierzchnia planety wyglądała zupełnie inaczej niż obecnie. Oddziaływało na nią wiele procesów, o wiele silniejszych niż dzisiaj, jak np. trzęsienia ziemi, wulkanizm, plutonizm. Również lądy i oceany miały zupełnie inny układ, dopiero zaczynało się ich kształtowanie.
Najważniejszymi wydarzeniami tej ery były dwie orogenezy, kaledońska i hercyńska, które w znacznym stopniu przekształciły skorupę ziemska, spowodowały wypiętrzenie wielu łańcuchów górskich. W orogenezie kaledońskiej powstały najstarsze góry na Ziemi, m. in. Góry Świętokrzyskie, Góry Kaledońskie, Góry Skandynawskie. Orogeneza hercyńska natomiast pozostawiła po sobie pasma górskie, ciągnące się od Irlandii, przez Półwysep Iberyjski, Francję, Niemcy aż do Polski. W czasie orogenez następowały liczne procesy wewnętrzne, np. magmowe, dzięki którym powstały np. granity w Alpach, Tatrach i Karkonoszach. Ślady tych dwóch fałdowań przetrwały do dziś, jednak obecnie są one bardzo zniszczone.
Na koniec ery paleozoicznej przypadło zlodowacenie, które objęło dużą część świata.
W wielu miejscach na Ziemi można spotkać skały powstałe w paleozoiku. Nalezą do nich piaskowce, łupki ilaste, wapienie organogeniczne, sole, gipsy, węgiel kamienny.
W czasie trwania ery paleozoicznej bardzo dobrze rozwinął się świat roślinny. Również fauna dość szybko ewoluowała, aby od prostych organizmów morskich przejść do lądowych gadów.
Pierwszym okresem ery paleozoicznej był kambr. Był to czas intensywnej transgresji morskiej, czyli wdzierania się morza w głąb lądu i zatapiania wielu obszarów. W morzach gromadziły się osady, z których później powstały skały osadowe, np. zlepieńce. W kambrze rozwinęły się bezkręgowce, wiele z nich zachowało się w skałach, np. trylobity.
Również w dwóch następnych okresach, ordowiku i sylurze, zaznaczyła się intensywna działalność mórz. W tym czasie nastąpiły fałdowania sandomierskie, których ślady można odnaleźć np. w Górach Świętokrzyskich. Dobrze rozwijał się świat zwierzęcy, pojawiły się np. gapolity. Również inne gatunki morskie miały bardzo dobre warunki do życia. Sylur to okres powstania pierwszych kręgowców, a z czasem ich szybkiej ewolucji. Wolniej przebiegał postęp roślinności w ekspansji na obszary lądowe dopiero w sylurze "wyszły" one na ląd.
W dewonie morze nieco ustąpiło, a na odsłoniętym lądzie postępowały procesy wietrzenia i erozji. Przedstawiciele świata zwierzęcego dominujące w poprzednich okresach prawie całkowicie wymarły. Wtedy także nastąpiło pojawienie się ryb dwudysznych, które mogły oddychać na lądzie i w wodzie. Niektóre ryby wykształciły chwytne aparaty szczękowe. W świecie roślinnym zaczynają dominować paprocie, widłaki i skrzypy, a punkt kulminacyjny ich rozwoju przypadł na karbon - okres, w którym panowały doskonale warunki do tworzenia się kopalin - węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego. Fauna powiększyła się w tym okresie o owady i gady. Karbon to okres ponownej, choć nie tak rozległej transgresji morskiej. Pod wodą wykształciły się z naniesionych osadów - wapienie.
W karbonie nastąpiła orogeneza hercyńska, której zawdzięczamy powstanie kilku łańcuchów górskich, a także dzięki procesom magmowym - powstanie granitów (Sudety).
Erę paleozoiczną zamyka perm - okres początku roślin nagonasiennych. Wśród zwierząt zaczynają dominować gady. Bardzo prawdopodobne jest, że już wtedy pojawiły się przodkowie ssaków.
Niewiele gatunków zwierząt żyjących w paleozoiku przetrwało do dziś. Pod koniec tej ery wymarło około 90% wszystkich żyjących wtedy organizmów.
