150億年前宇宙的誕生奠定了地球產生的物質基礎。地球作為一個行星起源於46億年以前的原始太陽星雲。
此後，地球系統由簡單到複雜，各個組成部分既相互聯繫又相互影響。地球系統的運動及運動帶來的形貌變遷、生命現象和生命活動共同構成了地球的歷史。
地球起源,太陽系的形成,地球的形成,地球早期的演化,形成初期的化學性變化,陸地的起源,大洋的起源與演化,早期生物歷史,生物的出現,寒武紀生命大爆發,無脊椎生物主導時期（5.1-4.38億年前）,志留紀和泥盆紀（4.39-3.63億年前）,石炭紀和兩疊紀（約3.63-2.51億年前）,爬行動物時代,爬行類的進化 （約2.5-2.05億年前）,恐龍的鼎盛（約2.08-1.46億年前）,恐龍最後的繁盛（約1.46億-6500萬年前）,白堊紀絕滅事件,哺乳動物時代,人類時代,人類起源,文明時代,
地球起源
太陽系的形成
關於太陽系的形成，一類認為太陽系是一次激烈的偶然突變而產生的，即災變說觀點；另一類則認為太陽系是有條不紊地逐漸演變成的，即演化說觀點。
星雲說所解釋的太陽系的形成
星雲說所解釋的太陽系的形成1755年，德國哲學家康德根據牛頓的萬有引力原理，提出一個太陽系形成的假說，認為太陽系中的太陽、行星和衛星等是由星雲——一種稀薄的雲霧狀微粒物質逐漸演化形成的。1796年，法國天文學家拉普拉斯也提出了與康德類似的星雲說，後人常把兩者合起來，統稱“康德一拉普拉斯星雲說”。這個假說在19世紀的大部分時間內占統治地位。
星雲說認為：恆星的形成是銀河瀰漫的原始星雲的某一個球狀碎片，在自身引力的作用下不斷收縮，產生旋渦，旋渦使星雲碎裂成大量碎片，每個碎片又逐漸轉化為恆星。太陽就是其中之一，它也不斷收縮、旋轉，在長期的運動中形成原始太陽。周圍的物體不斷聚合、碰撞，越轉越大，就形成了今天的八大行星。行星周圍的物質，也是這樣漸漸形成了衛星。這就是太陽系形成的一個主要假說。
唯心主義認為，地球和整個宇宙都是依神或上帝的意思創造出來的。18世紀愛爾蘭一個大主教公開宣稱：“地球是紀元前4004年10月23日一個星期天的上午9時整被上帝創造出來的。”在中國古代，人們認為遠古的時候還沒有天地，宇宙間只有一團氣，在一萬八千年前，有位盤古氏開天闢地，才有了日月星辰和大地。
康德和拉普拉斯他們認為太陽系是由一個龐大的旋轉著的原始星雲形成的。原始星雲是由氣體和固體微粒組成，它在自身引力作用下不斷收縮。星雲體中的大部分物質聚集成質量很大的原始太陽。
與此同時，環繞在原始太陽周圍的稀疏物質微粒旋轉的加快，便向原始太陽的赤道面集中，密度逐漸增大，在物質微粒間相互碰撞和吸引的作用下漸漸形成團快，大團快再吸引小團快就形成了行星。行星周圍的物質按同樣的過程形成了衛星。這就是康德——拉普拉斯星雲說。
關於地球和太陽系起源還有許多假說，如碰撞說、潮汐說、大爆炸宇宙說等等。自20世紀50年代以來，這些假說受到越來越多的人質疑，星雲說又躍居統治地位。國內外的許多天文學家對地球和太陽系的起源不僅進行了一般理論上的定性分析，還定量地、較詳細論述了行星的形成過程，他們都認為地球和太陽系的起源是原始星雲演化的結果。
中國天文學家戴文賽認為，在50億年之前，宇宙中有一個比太陽大幾倍的大星雲。這個大星雲一方面在萬有引力作用下逐漸收縮，另外在星雲內部出現許多湍渦流。於是大星雲逐漸碎裂為許多小星雲，其中之一就是太陽系前身，稱之為“原始星雲”，也叫“太陽星雲”。由於原始星雲是在湍渦流中形成的，因此它一開始就不停地旋轉。
原始星雲在萬有引力作用下繼續收縮，同時旋轉加快，形狀變得越來越扁，逐漸在赤道面上形成一個“星雲盤”。組成星雲盤的物質可分為“土物質”、“水物質”、“氣物質”。這些物質在萬有引力作用下，又不斷收縮和聚集，形成許多“星子”。星子又不斷吸積、吞併，中心部分形成原始太陽，在原始太陽周圍形成了“行星胎”。原始太陽和行星胎進一步演化，而形成太陽和九大行星，進而形成整個太陽系。
地球的形成
對地球起源和演化的問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉，至今已經提出過多種學說。一般認為地球作為一個行星，起源於46億年以前的原始太陽星雲。地球和其他行星一樣，經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。
形成原始地球的物質主要是星雲盤的原始物質，其組成主要是氫和氦，它們約占總質量的98%。此外，還有固體塵埃和太陽早期收縮演化階段拋出的物質。在地球的形成過程中，由於物質的分化作用，不斷有輕物質隨氫和氦等揮發性物質分離出來，並被太陽光壓和太陽拋出的物質帶到太陽系的外部，因此，只有重物質或土物質凝聚起來逐漸形成了原始的地球，並演化為今天的地球。水星、金星和火星與地球一樣，由於距離太陽較近，可能有類似的形成方式，它們保留了較多的重物質；而木星、土星等外行星，由於離太陽較遠，至今還保留著較多的輕物質。關於形成原始地球的方式，儘管還存在很大的推測性，但大部分研究者的看法與戴文賽先生的結論一致，即在上述星雲盤形成之後，由於引力的作用和引力的不穩定性，星雲盤內的物質，包括塵埃層，因碰撞吸積，形成許多原小行星或稱為星子，又經過逐漸演化，聚成行星，地球亦就在其中誕生了。根據估計，地球的形成所需時間約為1千萬年至1億年，離太陽較近的行星（類地行星），形成時間較短，離太陽越遠的行星，形成時間越長，甚至可達數億年。
地球早期的演化
形成初期的化學性變化
至於原始的地球到底是高溫的還是低溫的，科學家們也有不同的說法。從古老的地球起源學說出發，大多數人曾相信地球起初是一個熔融體，經過幾十億年的地質演化歷程，至今地球仍保持著它的熱量。現代研究的結果比較傾向地球低溫起源的學說。地球的早期狀態究竟是高溫的還是低溫的，目前還存在著爭論。然而無論是高溫起源說還是低溫起源說，地球總體上經歷了一個由熱變冷的階段，由於地球內部又含有熱源，因此這種變冷過程是極其緩慢的，地球仍處於繼續變冷的過程中。
地球在剛形成時，溫度比較低，並無分層結構，後來由於隕石等物質的轟擊、放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮，才使地球的溫度逐漸升高，最後成為粘稠的熔融狀態。在熾熱的火球旋轉和重力作用下，地球內部的物質開始分異。較重的物質漸漸地聚集到地球的中心部位，形成地核；較輕的物質則懸浮於地球的表層，形成地殼；介於兩者之間的物質則構成了地幔。這樣就具備了所謂的層圈結構。
在地球演化早期，原始大氣都逃逸了。但隨著物質的重新組合和分化，原先在地球內部的各種氣體上升到地表成為新的大氣層。由於地球內部溫度的升高，使內部結晶水汽化。後來隨著地表溫度的逐漸下降，氣態水經過凝結，積聚到一定程度後，又通過降雨重新落到地面，這種情況持續了很長一段時間，於是在地面上形成水圈。
最原始的地殼約在40億年前出現，而地球以其地殼出現作為界線，地殼出現之前稱為天文時期，地殼出現之後則進入地質時期。
陸地的起源
有關大陸的起源問題，地質和地球物理學家杜托特（A. L. Du Toit）於1937年在他的《我們漂移的大陸》一書中提出了地球上曾存在兩個原始大陸的模式。如果這個模式成立，那么這兩個原始大陸分別被稱為勞亞古陸（Lanrasia）和岡瓦納古陸（Gondwanaland）；這實際上就象以前魏格納等人所主張的那樣，把全球大陸只拼合為一個古大陸。杜托特認為，兩個原始大陸原來是在靠近地球兩極處形成的，其中勞亞古陸在北，岡瓦納古陸在南，在它們形成以後，便逐漸發生破裂，並漂移到今天大陸塊體的位置。
早在19世紀末，地質家學休斯（E. Suess）已認識到地球南半球各大陸的地質構造非常相似，並將其合併成一個古大陸進行研究，並稱其為岡瓦納古陸，這個名稱源於印度東中部的一個標準地層區名稱（Gondwana）。岡瓦納古陸包括現今的南美洲、非洲、馬達加斯加島、阿拉伯半島、印度半島、斯里蘭卡島、南極洲、澳大利亞和紐西蘭。它們均形成於相同的地質年代，岩層中都存在同種的植物化石，被稱為岡瓦納岩石。杜托特用以證明勞亞古陸和岡瓦納古陸的存在和漂移的主要證據，是來自地質學、古生物學和古氣候學方面。根據三十多年中積累起來的資料，有力地證明岡瓦納古陸的理論基本上是正確的。
勞亞古陸是歐洲、亞洲和北美洲的結合體，這些陸塊即使在現在還沒有離散得很遠。勞亞古陸有著很複雜的形成和演化歷史，它主要由幾個古老的陸塊合併而成，其中包括古北美陸塊、古歐洲陸塊、古西伯利亞陸塊和古中國陸塊。在晚古生代（距今約3億年前）這些古陸塊逐步靠擾並碰撞，大致在石炭紀早中期至二疊紀（即2億至2億7千萬年前）才逐步閉合。古地質、古氣候和古生物資料表明，勞亞古陸在石炭～二疊紀時期位於中、低緯度帶。在中生代以後（即最近的1－2億年間）勞亞大陸又逐步破裂解體，從而導致北大西洋擴張形成。研究表明，全球新的造山地帶的形成和分布，都是勞亞古陸和岡瓦納古陸破裂和漂移的構造結果。在這過程中，大陸岩塊的不均勻向西運動和離極運動的規律十分明顯。總的看來，勞亞古陸曾位於北半球的中高緯度帶，岡瓦納古陸則曾一度位於南半球的南極附近；這兩個大陸之間由被稱為古地中海（也稱為特提斯地槽）的區域所分隔開。
在杜托特（1937年）提出勞亞古陸與岡瓦納古陸理論之前，魏格納（A.L.Wegener）早在1912年曾提出了地球上曾只有一個原始大陸存在的理論，稱為聯合古陸。魏格納認為，它是在石炭紀時期（距今約2.2億－2.7億年前）形成的。魏格納把聯合古陸作為他描述大陸漂移的出發點。然而根據人們現在的認識，魏格納所提出的聯合古陸決不是一個原始的大陸。雖然仍有很大一部分人贊同聯合古陸觀點，但他們所作出的古大陸復原圖與魏格納所提出的復原圖相比，已存在很大的差別，相反倒有些接近杜托特的兩個古大陸分布的理論。
最近2億年以來的大陸漂移和板塊運動，已得到了確切證明和廣泛的承認。然而有人推測，板塊運動很可能早在30億年前就已經開始了，而且不同地質時期的板塊運動速度是不同的，大陸之間曾屢次碰撞和拼合，以及反覆破裂和分離。大陸岩塊的多次碰撞形成了褶皺山脈，並連線在一起形成新的大陸，而由大洋底擴張形成新的大洋盆地。因此，要準確復原出大陸在2億多年前所謂的"漂移前的漂移"是十分困難的。地球的年齡已有46億年歷史，目前已經知道地球上最古老的岩石年齡為43.74億年，並且分布的面積相當小。這樣，從46億年到37億年間，約有9億年的間隔完全缺失地質資料。此外，地球上25億年前的地質記錄也非常有限，這對研究地球早期的歷史狀況帶來不少困難。
大洋的起源與演化
有關大洋的起源和演化研究從本世紀初才開始，在此之前一般認為大洋盆地是地球表面上永存的形態，也即大洋盆地自從貯水形成以來，其位置和分布格局是固定的。隨著地球科學的發展，特別是本世紀初以魏格納為首的大陸漂移這一革命性的學說的提出，對自最近的2億多年以來大洋的起源和演化有了突破性的認識。
對於大陸漂移學說，並非一開始就得到許多人支持的，因為當時對引起大陸漂移的機制，即力源問題並沒有很好解決。1931年，霍姆斯等人提出了地幔對流學說，用於解釋大陸漂移的力源，然而這個觀點在當時很少受到人們的注意。19世紀後期，有人建立了地球收縮的全球構造學說，用於解釋地球上為什麼會有如此大規模的造山運動。然而，本世紀50年代以後，隨著全球性大洋中裂谷的巨大拉張性證據的發現，收縮學說被普遍放棄了，與此同時，地球膨脹學說很快流行起來。膨脹說認為，地球開始時很小，直徑是現今地球的一半。由於地球大幅度膨脹，原始地殼裂開成為現在的大陸，裂開的地方經過不斷發展成為現代的大洋盆地。並且，由於地球的大幅度膨脹引起的所謂大陸漂移，表明大陸塊基本上是停留在原地的，即各大陸之間和大陸相對於地幔之間並沒有發生過顯著的移動。由於膨脹說無法解釋大陸地殼上廣泛發育的褶皺山脈構造特徵是怎么形成的，霍姆斯等人的地幔對流說很快再次被重視。60年代初，隨著洋底探測資料的迅速積累，赫斯（H. H. Hess）和迪茨（R. S. Dietz）首先把地幔對流方案發展為海底擴張的學說。赫斯在1962年發表了《大洋盆地的歷史》一文，提出了大洋起源的新觀點，即海底擴張理論。赫斯認為洋底的主要構造就是由地幔對流作用的直接表現。海底擴張理論證明，大陸和洋底是在對流著的地幔上被動地移動著，而不像早期的大陸漂移說所主張的大陸在洋底上主動漂移。海底擴張理論提出後不久，一些別的洋底觀測結果，諸如洋底地殼構造、地磁、地震震源和地熱流量分布等對這個理論提供了有力證據。這種情況下，使得大部分的學者都轉向了關於海底擴張的研究。現在已經普遍確認，可以用海底擴張和板塊運動理論解釋大洋起源和演化，大洋盆地的固定論看來是過時了。海底擴張和板塊構造學說對大洋的起源和演化的理論解釋的基礎都是地幔對流說。
現代研究證實，大洋最初是在大陸內部孕育的，並開始於大陸岩石圈中的裂谷。大陸在裂谷處破裂並相互分離，從而開始產生新的大洋盆地。魏格納曾把南大西洋兩對岸的吻合作為闡述大陸漂移說的出發點。事實上，把南美洲與非洲兩大陸拼合到一起，不僅大陸邊沿地形輪廓非常吻合，而且岩石類型和地質構造也可以對接起來。現已證明，大西洋在二疊紀（2億5千萬年前）時還根本不存在，據估計，形成中大西洋的大陸裂谷發生在稍後的三疊紀（約1億6千萬－1億9千萬年前）。至侏羅紀末期（約1億2千萬年前），中大西洋可能已張開達1000公里的寬度；南大西洋的張開大約開始於早白堊紀（約1億1千萬年前），而最初的裂谷發生在晚侏羅紀（約1億3千萬年前）；北大西洋張開最晚，大約開始於第三紀初（約6000－7000萬年前），與此同時，由北大西洋裂谷向東北延展而伸入格陵蘭與歐洲之間，挪威海隨之張裂開。從6千萬年到2千萬年前，挪威海、巴芬海和北大西洋主體都在擴張，但速率和方向均有些變化。綜上所述，現今的那些廣闊的大洋盆地並不是從來如此，而是長期的地球運動和演化的結果。大洋由狹窄海灣到寬闊盆地的發展，是通過持續發生的大規模海底擴張過程實現的。海底擴張和板塊運動的動力都是地幔對流。
由於地球原始地殼自從形成以來，從來沒有停止過大規模的地質構造形態的運動。因此，可以肯定地說，現在地球上大洋和陸地的形態就是過去數拾億年來大規模地殼運動的結果。
早期生物歷史
生物的出現
古生物學家迄今發現的遠古生物歷史可追溯至6.35億年前的歐巴賓海蠍，這些地球最早期生物的生活方式非常像現今的海綿，根部扎在海底，過濾水中的食物顆粒。
化石記載地球上最早在大約35億年前出現生命。有專家提出，但是地球上的生命是如何出現的仍是科學界未解決的謎題之一。
根據1871年查爾斯·達爾文的推測，早期生命可能開始於一個溫暖的小池塘中，但是另外一些科學家則認為早期生命可能存在於礦產資源較為豐富的水域環境中，比如溫度較高的熱液噴涌，但是最近一組科學家提出另一種理論，認為生命可能起源於非常寒冷的地方，一些偶發事件促進了無機環境中形成有機物質。
查爾斯·達爾文
查爾斯·達爾文有專家提出，隨著地球逐漸冷卻，簡單的有機化合物（單分子物）漸漸形成，混合後形成較為複雜的混合物（聚合物）。後來，洋流把這些大個的微粒匯聚到海岸和深海溫泉等“熱點地區”，它們可能最終形成了首批原始細胞。也有證據證明，首批細胞複製使用的是核糖核酸(RNA)，而不是脫氧核糖核酸（DNA），而DNA複製是在經歷了非常漫長的進化後才出現的。
也有理論認為生物出現在外星球。
寒武紀生命大爆發
1909年，美國古生物學家、史密森學會秘書查爾斯-沃爾科特（Charles Walcott）在加拿大不列顛哥倫比亞省的伯吉斯山口發現了伯吉斯頁岩石，岩石塊中含有化學記錄歷史上許多重要動物群中已知最古老的例證。
狄更遜水母化石，發現於澳大利亞埃迪卡拉山
狄更遜水母化石，發現於澳大利亞埃迪卡拉山沃爾科特的研究發現為所謂的寒武紀生命大爆發（Cambrian Explosion）提供了進一步的證據。寒武紀生命大爆發被稱為古生物學和地質學上的一大懸案，在寒武紀（距今約5.42億年前至4.9億年前）的化石記錄中，地球上突然湧現出各種各樣的結構複雜的動物。雖然伯吉斯頁岩中以前從未記錄過如此規模的複雜動物，但古生物學家對三葉蟲和寒武紀其他動物的存在並不陌生，這讓查爾斯-達爾文困惑不已。
寒武紀生命大爆發對科學家提出的挑戰是，在達爾文所處的年代及其以後多年，在寒武紀岩層以下年代更久遠的岩層中，並沒有發現動物化石。對於達爾文的進化論來說，這是一個極為的不安事實，因為在化石記錄中，結構簡單的動物形式應該在結構複雜的動物形式之前出現。
在《物種起源》中，達爾文提出了這樣的主張：“在這些跨度如此之大但卻鮮為人知的時期，地球上遍布著活的生物。”但他坦言，“對於我們為什麼沒有發現這些原始時期的化石記錄的問題，我不能給出一個令人滿意的答案。”
無脊椎生物主導時期（5.1-4.38億年前）
主詞條：奧陶紀
奧陶紀開始於距今5億年前。藻類變化不大，三葉蟲數量仍居首位。此時其它無脊椎動物數量和種類都超過了寒武紀。最常見的有珊瑚、腕足類、腹足類、海百合和鸚鵡螺等。
奧陶紀生存的部分物種
奧陶紀生存的部分物種奧陶紀時期的地球陸地變化不大，由於水生植物不斷的光合作用。空氣中氧氣含量進一步增加。大致比珠峰頂部的氧氣還少一點，廣闊的海域，繁育著大量的各門類無脊椎動物，除寒武紀業已產生的外，某些類群還得到進一步的發展，如筆石、珊瑚、腕足、海百合、苔蘚蟲和軟體動物等。
志留紀和泥盆紀（4.39-3.63億年前）
在經歷了漫長的演化之後，地球終於進入到由脊椎動物占主導地位的時期。魚類成為當時的霸主。
3．67 億年前，巨大的流星劃破夜空墜人大海，天空中電光閃閃。這時全球氣候變乾，溫度下降。洋流以新的形式渦動，使海洋進一步降溫，表層水的鹽度更高，海洋中的含氧量下降到很低的水平。隕石的撞擊可能還引起更多的氣候變化。這一時期可能至少有3個或多至6個來自太空的巨大天體撞入海洋中，結果導致包括造礁動物、多種魚類和腕足類等許多海洋生物絕滅。
泥盆紀晚期，由於地球氣候變得惡劣起來，湖沼乾涸，盾皮魚類絕種，許多種魚也同樣面臨著威脅。在這漫長的年代中，總鰭魚中的某些支很好地適應了環境，它們依靠偶鰭、內鼻孔和鰾爬上陸地尋找水源和食物，久而久之，其中的一部分逐步演化為原始兩棲類動物。
由於大氣圈中氧氣增多，在平流層形成能夠吸收大部分紫外線的臭氧層，使地球表面除海水對生物起到庇護作用以外，又增加了一層保護層，從而為古生代植物的登入創造了條件。最早的昆蟲已經絕滅了，但昆蟲是迄今居住在地球上的最成功的動物。它們是最早的陸生動物。熱帶雨林是生物最繁盛的地方，昆蟲構成了其中動物和植物總重量的三分之一。堅固的外骨骼保護了小動物使其免受傷害，在乾旱少雨的時候也能避免被乾死。昆蟲一次能產幾百隻，有時甚至幾千隻卵。即使在最危險或最惡劣的環境裡卵也能夠孵化長大，產生更多的昆蟲。
在植物和昆蟲為兩棲類創造好條件的4000萬年以後，兩棲類才從水中爬上岸邊，這裡的植物和植食性動物提供了充足的食物。因為沒有更大的動物與之競爭，兩棲類迅速擴散開來。在距今3.5億年前的泥盆紀晚期，總鰭魚的一支已進化成原始兩棲類。其中主幹為迷齒類，其次為殼椎類和滑體類。
石炭紀和兩疊紀（約3.63-2.51億年前）
石炭紀時期，氣候潮濕，因而出現了新的奇特的森林，這是陸地上最早的森林。這些森林不像今天的沼澤森林那樣茂密、黑暗，它們由木賊、厚層的蕨類植物和又高又細的樹木組成。新的奇怪的動物在這奇特的景觀中定居下來。各種形狀和大小的兩棲類動物在濕潤的環境中繁盛起來，體形巨大的昆蟲也是如此。
昆蟲是最先掌握飛行技術的動物。爬行類、鳥類、哺乳類甚至魚類都是在它們之後飛上天空的。飛行大大有利於躲避捕食者、征服新的領地和尋找新的食物來源。起初，昆蟲可能跑、跳或從樹上滑行下來，體型更有利於運動的昆蟲常常存活下來，終於它們發育出翅膀。
爬行動物時代
到距今二億五千萬年至六千五百萬年前，生物史稱為中生代，包括了地質史的三疊紀，侏羅紀和白堊紀。中生代生物界最大的特點是繼續向適應陸生生活演化，裸子植物進化出花粉管，能進行體內受精，完全擺脫對水的依賴，更能適應陸生生活，形成茂密的森林。動物界中爬行動物也迅速發展，演化出種類繁多的恐龍，成為動物界霸主，占據了海、陸、空三大生態領域。
爬行類的進化 （約2.5-2.05億年前）
爬行動物包括大型肉食性動物，輕巧的捕獵動物，身披鱗甲、嘴巴像豬一樣的植食性動物和像鱷魚一樣的食魚動物，它們與最早的恐龍生活在一起。許多爬行動物比最早的恐龍大而且更常見，但這些爬行動物與恐龍都比最早的哺乳動物大得多；這一時期出現的哺乳動物長得都不比老鼠大。從脊椎動物的方面來說，三疊紀雖部份繼承了古生代的生物成分，但更重要的新的生物類型的出現。在脊椎動物中，除新出現龜鱉類外，更為重要的是槽齒類爬行動物的出現，並從它進化出鱷類、恐龍，以及後來的翼龍、鳥類等，為地球開創一個嶄新的生物局面。武氏鱷、吐魯番鱷均為早期槽齒類代表。不過，三疊紀最具進化意義的事件要算哺乳動物的出現，它是從一支基底爬行動物進化來的。當時它雖還弱小，但進步的構造特徵預示它日後統治世界的強大的生命力。肯氏獸類是爬行動物向哺乳動物進行過程中的一旁枝。
三疊紀早、中期植物的面貌，多為一些耐旱的類型。晚三疊世生長在沼澤中的木賊類、羊齒類相當繁茂，低丘緩坡則布有和現代相似的常綠樹，如松、柏、蘇鐵等。盛產於古生代的主要植物群，幾乎全部減絕，種子蕨大部消失，柯達樹類趨於衰減。
從大約3億年前直到7000多萬年以後的三疊紀時期恐龍剛剛興起之前不久，異齒龍這樣的動物是陸地上的統治者。
海中的爬行類怪物:2．35 億年前，爬行動物於三疊紀中期進入水中。它們的身體長到像鯨魚那樣巨大，並在隨後的1．7億年里統治海洋直至恐龍時代結束。最早的大型海洋爬行動物是幻龍類。它們的牙齒長而尖，適於捕捉魚類，腳趾具蹼有助於划水。盾齒龍類生活於同一時期。這些海生爬行動物體長 1．8米，體側具甲。盾齒龍用大而平的牙齒壓碎並攝食海底貝類。它的牙齒長在頜骨邊緣和口腔頂部。
到了2億年前，蛇頸龍類出現了。這些海生爬行動物尾巴短，前肢呈寬闊的槳狀，大多數脖子很長。短頸的上龍類是所有蛇頸龍中最大的，體長12米，超過大型運貨車。魚龍也在這一時期出現，它長得更大，體長 15米。它們在9000萬年前謎一樣地消失了。同樣大小的滄龍是兇猛的海生爬行動物，以魚為食，它們則存活到 6500萬年前恐龍時代結束。
恐龍的鼎盛（約2.08-1.46億年前）
侏羅紀是恐龍的鼎盛時期。當時除陸上的恐龍，水中的魚龍外，翼龍和鳥類也相繼出現了。這樣，脊椎動物便首次占據了陸、海、空三大生態領域。侏羅紀的龜類已至繁盛，中國龜、天府龜是其當時代表。恐龍主宰大地。在超過5500萬年的時間內，它們發展成為植食性和肉食性恐龍，小的像雞那么大，大的像座高樓。同時，地球上單一的大陸分解為兩個大陸，植物和氣候變得更加多樣。但地球上仍然很溫暖，而且沒有草或開花植物。
霸王龍
霸王龍恐龍時代的鳥類化石稀少，但始祖鳥顯示出許多肉食性恐龍的特徵，因而大多數科學家認為它是由恐龍進化而來的。
恐龍最後的繁盛（約1.46億-6500萬年前）
白堊紀是中生代最後一個時期，恐龍仍繁盛，並進化出恐龍的最後一支―角龍。但到白堊紀末期，由於環境的突變，所有恐龍，以及魚龍和翼龍，統統都絕減了。稱雄一時的爬行動物至此一蹶不振，退出歷史舞台，闖過此關而且殘留至今的只鱷類、龜鱉類、蛇和晰蜴等少數幾類。鳥類是脊椎動物向空中發展取得最大成功的一支。鳥類起源於爬行動物的槽齒類。不少人已更進一步認為鳥類是恐龍的後裔。世界最早的鳥類是發現於德國的始祖鳥。迄今為止只發現七件骨骼標本。這一鳥類除身披羽毛外，其餘特微和一些小型恐龍十分相似。因此，這一距今一億四千萬年（晚侏羅世紀的鳥類也是最原始的鳥類。早白堊世（距今一億三千萬年左右）是鳥類首次蓬勃發展的時期。中國遼寧發現的鳥類化石是這一時期世界是最為豐富、保存最完整、種類最多的鳥類。這一時期，鳥類個頭較小，飛行能力及樹棲能力皆始祖鳥大大提高。
白堊紀是恐龍生活的最後一個紀，也是地球景觀發生巨大變化的時期。在海面達到創紀錄的高度後，各個大陸的形狀與今天的非常相似。開花植物出現，許多昆蟲——從蜜蜂到螞蟻——也出現了。巨型蜥蜴與巨大的海龜一起在海洋里游泳。在空中，翼龍展開雙翼達12米。陸地上，恐龍占統治地位，其大小和形狀超出了以前的所有類型。植食性恐龍長到100噸重，肉食性恐龍的體長達到12米以上。
哺乳動物在恐龍時代自始至終都存在。數百萬年中，它們都是原始而渺小的。其中一些可能產蛋。白堊紀時哺乳動物開始發生變化。
將近7000 萬年前，哺乳動物分化成兩個主要類群。一類是有胎盤類哺乳動物，它們的初生幼崽發育完好。另一個哺乳動物類群是有袋類，它們生出很小的幼崽，幼崽爬進母親的育兒袋中吃奶。這兩個類群今天仍然存在，但它們的早期種類很久以前就絕滅了。恐龍時代晚期的有胎盤類哺乳動物中包括了最早的靈長類。猴子、類人猿和人是今天的靈長類。但最早的靈長類是老鼠一樣大小的動物，如珀加圖里猴。科學家可以根據臼齒分辨出靈長類，這些牙齒看起來很像現代靈長類後部的牙齒。珀加圖里猴是最早的靈長類之一。長約10厘米，可能以昆蟲為食。
白堊紀絕滅事件
主詞條：第五次生物大滅絕
6500萬年前，恐龍從陸地上消失了，海洋和空中的許多其他類型的動物也消失了，包括巨型海生爬行動物和會飛的爬行動物。科學家提出許多種理論來解釋恐龍的滅絕。較為流行的結論是：一顆巨大的小行星撞擊了墨西哥灣。這次撞擊產生的巨大海嘯橫掃地球，並引發多處大火。煙塵遮天蔽日，使天空變暗，並阻擋陽光，使地球變冷。火山爆發也可能產生同樣的結果。許多動物無法適應天氣變化。但是，鳥類、哺乳動物、鱷魚以及許多其他動物倖存下來。
這一假說的證據還來自於在世界各地發現的6500萬年前的沉積物中存在的一種胺基酸。這種胺基酸含有大量的銥元素，大量地存在於某些天體裡，在地球上卻根本不應該存在。這層富含銥元素的地層在北美洲、歐洲和澳大利亞的許多地區都被先後發現，在我國西藏的岡巴地區幾年前也發現了這層含銥層。有的科學家認為，這次爆炸使所有恐龍都滅絕了。但是也有一些科學家認為，只有 70%的恐龍在當時滅絕，其它的一些恐龍種類則勉強地躲過了劫難，可是在隨後的幾百萬年里又逐漸絕滅了。這後一種說法並不是沒有道理，因為在6500萬年前的這次事件以後形成的地層里，仍有一些恐龍骨骼被發現。例如，美國新墨西哥洲6000萬年前上下的地層中就曾經發現了恐龍的殘骸。在阿拉斯加新生代的凍土帶里，也發現過三角龍的化石。這些現象似乎說明，在這次小行星撞擊地球引起的大爆炸以後，仍然有一些恐龍掙扎著生活了幾百萬年的時間，最後才因為不適應新的氣候和新的環境而最終相繼滅絕。
哺乳動物時代
第三紀（Tertiary period）始於距今 6500 萬年，延至距今約 180 萬年。第三紀的重要生物類別是被子植物、哺乳動物、鳥類、真骨魚類、雙殼類、腹足類、有孔蟲等，這與中生代的生物界面貌迥異，標誌著“現代生物時代”的來臨。第三紀時被子植物極度繁盛。除松柏類尚占重要地位外其餘的裸子植物均趨衰退。蕨類植物也大大減少且分布多限於溫暖地區。第三紀的植物有明顯的分區現象，地層中還有許多微體水生藻類化石。脊椎動物的變化主要表現在爬行動物的衰亡，哺乳類、鳥類和真骨魚類取而代之，興起且高度繁盛。第三紀的早期，仍生活著古老、原始的哺乳動物；到了中期，現代哺乳動物的祖先先後出現，逐漸代替了古老、原始的哺乳動物；第三紀晚期，現代哺乳動物群逐漸形成，更是偶蹄類和長鼻類繁盛的時期。尤其馬的進化很快。
中生代末，海生無脊椎動物有明顯的興衰現象。盛極一時的菊石類完全絕滅，箭石類極度衰退，而雙殼類、腹足類、有孔蟲、六射珊瑚、海膽、苔蘚蟲等則進一步繁盛。第三紀出現的有孔蟲分布廣泛、進化迅速，對於海相第三系的劃分與對比很有意義。此外，它們的生態分帶已套用於確定沉積盆地水深的變化。原生動物中的放射蟲在第三紀也十分繁盛，在深海研究中占有突出地位。雙殼類在第三紀有很大發展，腹足類在第三紀進入極盛期。
陸生的無脊椎動物以雙殼類、腹足類、介形類為主，可以根據它們不同時期組合面貌的變化，進行陸相第三系的劃分。
人類時代
主詞條：人類歷史
人類起源
約5000多萬年前，靈長類動物呈輻射狀演化，從低等靈長類動物原猴類中又分化出高等靈長類動物。
早期人類生活想像圖
早期人類生活想像圖3300萬-2400萬年前，產生了猿。埃及發現的最早的古猿原上猿和埃及猿已經具有類人猿的一些性狀；稍晚後的古猿化石還有森林古猿分布範圍較廣，在亞洲、歐洲、非洲均有所發現。東非的原康修爾猿已經是一種猿，是人類和非洲猿的祖先。 以上古猿均為林棲動物，四肢行走，屬於攀樹的猿群。現存的猿中包括兩個類群，非洲猿（大猩猩、黑猩猩和人類）和亞洲猿（長臂猿和猩猩），這兩個類群之間存在著明顯的界限，顯然，二者的分化發生在1200萬年-1500萬年前。
最初的人類在人類學中被稱為“完全形成的人”。我國古人類學者把這一進程分作猿人和智人兩大階段，每段再分為早晚兩個時期。250萬年前，熱帶非洲的氣候開始惡化，冰期從北半球襲來。隨著氣候越來越乾旱，稀樹大草原開始逐漸變為灌木大草原，大多數南方古猿消失。有兩個例外，一種情況是，某些地區稀樹大草原保留下來，那裡的南方古猿得以生存下去，比如南方古猿能人種和兩種粗壯種。更重要的一種情況是某些南方古猿群體利用自己的聰明才智發明了一些成功的防衛機制而生存下來，對於這些防衛機制人們只能去猜測，可能會扔石頭，或者使用有木頭和其他植物材料製成的原始武器，有可能露宿野外篝火旁。事實上正是這些南方古猿的後裔生存下來並繁榮起來，最終進化成人屬，從樹上棲息雙足行走轉變為陸地生活並雙足行走。
