地球的生命史分為四個時期：
1）前寒武紀時期（自地球誕生到6億年前）
前寒武紀（Precambrian）是地質年代中，對於顯生宙之前數個宙（Eon）所使用的非正式名稱，原本正式的名稱是隱生宙（Cryptozoic eon，其後來被拆分成冥古宙、太古宙與元古宙三個時代）。1930年，G.H.查德威克將地史時期劃分為兩個階段——寒武紀以前稱為隱生宙，寒武紀迄今稱為顯生宙——作為地質年代的最高級單位，其相應地層分別稱為隱生宇和顯生宇。由於在隱生宇即前寒武系上部不斷髮現軟軀體動物化石，使其部分地層的劃分具備了古生物的依據，而且所謂“隱生”，已逐漸不符合實際情況。1977年，國際地層委員會前寒武紀地層分會在開普敦第四次會議上，將前寒武紀分為太古宙和元古宙，其界線放在25億年前，而隱生宙及顯生宙這兩個年代地質單位和年代地層單位，已逐漸棄而不用。
前寒武紀開始於大約45億年前的地球形成時期，結束於約5億4200萬年前——大量肉眼可見的硬殼動物誕生之時。儘管前寒武紀佔了地史中大約八分之七的時間，但人們對這段時期的瞭解相當少。這是因為前寒武紀少有化石記錄，且其中多數的化石，如疊層石，只適合用作生物地層學研究。此外，許多前寒武紀時期的岩石已經嚴重變質，使其起源變得隱晦不明。而其他的不是已經腐蝕毀壞，就是還埋藏在顯生宙地層底下。
2）古生代（距今約5.7億年至2.3億年前）
古生代（Paleozoic，符號PZ)是地質時代中的一個時代，開始於同位素年齡542±0.3百萬年(Ma)，結束於251±0.4Ma。古生代屬於顯生宙，上一個代是新元古代，下一個代是中生代。古生代是顯生宙的第一個代，上一個代是元古宙的新元古代，下一個代是中生代。古生代包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀。其中寒武紀、奧陶紀、志留紀又合稱早古生代，泥盆紀、石炭紀、二疊紀又合稱晚古生代。
古生代意為遠古的生物時代，持續約3億年。對動物界來說，這是一個重要時期。它以一場至今不能完全解釋清楚的進化拉開了寒武紀的序幕。寒武紀動物的活動範圍只限於海洋，但在古生代的廷續下，有些動物的活動轉向乾燥的陸地。古生代後期，爬行動物和類似哺乳動物的動物出現，古生代以迄今所知最大的一次生物絕滅宣吿完結。
早古生代稱為無脊椎動物時代。 晚古生代稱為魚類及兩棲類時代。
動物群以海生無脊椎動物中的三葉蟲、軟體動物和棘皮動物最繁盛。在奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀，相繼出現低等魚類、古兩棲類和古爬行類動物。魚類在泥盆紀達於全盛。石炭紀和二疊紀昆蟲和兩棲類繁盛。古植物以海生藻類為主。
3）中生代（距今約2.5億年~6500萬年）
中生代（Mesozoic）是顯生宙的三個地質時代之一，可分為三疊紀，侏羅紀和白堊紀三個紀。中生代最早是由意大利地質學家Giovanni Arduino所建立，當時名為第二紀（Secondary），以相對於現代的第三紀。在希臘文中，中生代意為“中間的”+“生物”。中生代介於古生代與新生代之間。由於這段時期的優勢動物是爬行動物，尤其是恐龍，因此又稱為爬行動物時代。
中生代也是板塊、氣候、生物演化改變極大的時代。在中生代開始時，各大陸連接為一塊超大陸－盤古大陸。盤古大陸後來分裂成南北兩片，北部大陸進一步分為北美和歐亞大陸，南部大陸分裂為南美、非洲、印度與馬達加斯加、澳洲和南極洲，只有澳洲沒有和南極洲完全分裂。中生代的氣候非常溫暖，對動物的演化產生影響。在中生代末期，已見現代生物的雛形。
中生代的年代為2.51億年前至6600萬年前，開始於二疊紀-三疊紀滅絕事件，結束於白堊紀-第三紀滅絕事件為止，前後橫跨1.8億年。中生代可以分為以下三個紀：
三疊紀：2億5220萬年前到2億130萬年前侏羅紀：2億130萬年前到1億4500萬年前白堊紀：1億4500萬年前到6600萬年前
中生代的上界限是二疊紀-三疊紀滅絕事件，滅絕了當時的90%到96%的海洋生物，與70%的陸生生物，也是地質年代中最嚴重的生物大滅絕事件，因此又稱為大死亡。
中生代的下界限是白堊紀-第三紀滅絕事件，可能是由猶加敦半島的希克蘇魯伯撞擊事件造成，此次滅絕事件造成當時的50%物種消失，包含所有的非鳥類恐龍。
4）新生代（約6500萬年前至今）
新生代（距今6500萬年，Cenozoic Era)是地球歷史上最新的一個地質時代 。隨著恐龍的滅絕，中生代結束，新生代開始。新生代被分為三個紀：古近紀和新近紀和第四紀。總共包括七個世：古新世、始新世、漸新世、中新世、上新世、更新世和全新世。這一時期形成的地層稱新生界。新生代以哺乳動物和被子植物的高度繁盛為特徵，由於生物界逐漸呈現了現代的面貌，故名新生代，即現代生物的時代。
新生代有地球歷史6500萬年的地質時代。是繼古生代、中生代之後最新的一個代。新生代形成的地層稱新生界 。1760年，G.阿爾杜伊諾把岩石分成3個紀：第一紀為結晶岩；第二紀為含化石的成層岩石；第三紀是半膠結的層狀岩石，常含海相貝殼。1829年，J.德努瓦耶研究巴黎盆地時，把地層之上的鬆散沉積層稱為。第一紀、第二紀已廢棄，第一紀大致相當，第二紀相當古生代和中生代。新生代包括古近紀、新近紀和第四紀，古近紀、又分為古新世、始新世、漸新世，新近紀又分為中新世、上新世；第四紀又分為更新世、全新世紀 。
新生代開始時，地球上的海、陸分佈比現代大，古歐亞大陸比現代小；古中國和古印度為古地中海所隔，古土耳其和古波斯為古地中海中的島嶼，這些陸塊尚未與古歐亞大陸連接；紅海尚未形成，古阿拉伯半島是古非洲的一角；古南美洲和古北美洲相距遙遠，而古北美洲與古歐亞大陸接近，有時相連。
新生代開始後，地表各個陸塊此升彼降，不斷分裂，緩慢漂移，相撞接合，逐漸形成今天的海陸分佈。印度與亞洲大陸結合發生在距今5000萬年前的始新世；喜馬拉雅山聳起則是200～300萬年的事，與此同時或稍早，歐洲升起了阿爾卑斯山，美洲升起了落基山。
古近紀氣候較此前的冷，晚始新世和漸新世南極大陸出現小型冰蓋，中新世中期那裡形成的冰蓋已相當於現代的2/3，更新世初北半球出現格陵蘭冰蓋，其後200萬年間曾有多次冰期，冰川曾見於幾個大陸
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