ऐसा प्रतीत होता है कि कैम्ब्रियन काल (542-488 Ma) में जीवन की उत्पत्ति की दर बढ़ गई। इस अवधि में अनेक नई प्रजातियों, फाइला, तथा रूपों की अचानक हुई उत्पत्ति को कैम्ब्रियन विस्फोट कहा जाता है। कैम्ब्रियन विस्फोट में जैविक फॉर्मेन्टिंग उस समय तक अभूतपूर्व थी और आज भी है। हालांकि एडियाकरन जीवन रूप उससे भी पुरातन हैं और उन्हें किसी भी आधुनिक समूह में सरलता से नहीं रखा जा सकता, लेकिन फिर भी कैम्ब्रियन के अंत में अधिकांश आधुनिक फाइला पहले से ही मौजूद थे। घोंघे, एकिनोडर्म, क्राइनॉइड तथा आर्थ्रोपॉड्स (निम्न पैलियोज़ोइक से आर्थोपॉड्स का एक प्रसिद्ध समूह ट्रायलोबाइड्स हैं) जैसे जीवों में शरीर के ठोस अंगों, जैसे कवचों, कंकालों या बाह्य-कंकालों के विकास ने उनके प्रोटेरोज़ोइक पूर्वजों की तुलना में जीवन के ऐसे रूपों का संरक्षण व जीवाष्मीकरण अधिक सरल बना दिया। यही कारण है कि पुराने युगों की तुलना में कैम्ब्रियन तथा उसके बाद के जीवन के बारे में बहुत अधिक जानकारी उपलब्ध है। कैम्ब्रियन तथा ऑर्डोविशियन (बाद वाला युग, 488-444 Ma) के बीच की सीमा को बड़े पैमाने पर हुए सामूहिक विलोपन के द्वारा पहचाना जाता है, जिसमें कुछ नये समूह पूरी तरह अदृश्य हो गए। इन कैम्ब्रियन समूहों में से कुछ बहुत जटिल दिखाई देते हैं, लेकिन वे आधुनिक जीवों से बहुत भिन्न हैं; इनके उदाहरण "ऐनोमैलोकेरिस" तथा "हाईकाउश्थिस" हैं।

कैम्ब्रियन के दौरान, पहले कशेरुकी जीवों, उनमें भी सबसे पहले मछ्लियों, का जन्म हो चुका था। "पिकाइया" एक ऐसा प्राणी है, जो मछ्लियों का पूर्वज हो सकता है या शायद निकटता से संबंधित हो सकता है। उसमें एक आद्यपृष्ठवंश (notochord) था, संभवतः यही संरचना बाद में रीढ़ की हड्डी के रूप में विकसित हुई होगी। जबड़ों वाली शुरुआती मछलियां (ग्नैथोस्टोमेटा) ऑर्डोविशियन के दौरान उत्पन्न हुईं. नये स्थानों पर कालोनियां बनाने का परिणामस्वरूप शरीर का आकार बहुत विशाल हो गया। इस प्रकार, प्रारंभिक पैलियोज़ोइक के दौरान बढ़ते आकार वाली मछलियां उत्पन्न हुईं, जैसे टाइटैनिक प्लेसोडर्म "डंक्लीओस्टीयस", जो कि 7 मीटर तक लंबाई वाली हो सकती थीं।

जीवन की उत्पत्ति
सौर मंडल की उत्पत्ति
कैम्ब्रियन विस्फोट
ऑक्सीजन क्रांति