石炭纪是古生代的第5个纪，开始于距今3.5亿年，延续了约6500万年。由于这一时期形成的地层中含有丰富的煤炭，因而得名“石炭纪”。石炭纪时陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润，沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林，给煤的形成创造了有利条件。

石炭纪陆生生物飞跃发展，海生无脊椎动物也有所更新。

在石炭纪晚期，脊椎动物演化史出现一次飞跃，从此摆脱了对水的依赖，以适应更加广阔的生态领域，以北美宾夕法尼亚早期地层中的林蜥为代表。生活在陆上的昆虫，如蟑螂类和蜻蜓类，是石炭纪突然崛起的一类陆生动物，它们的出现与当时茂盛森林密切相关，其中有些蜻蜓个体巨大，两翅张开大者可达70cm。

最早发现于泥盆纪的昆虫类，在石炭纪得到进一步的繁盛，已知石炭、二叠纪的昆虫就达1300种以上。陆生脊椎动物进一步繁盛，两栖动物占到了统治地位。早石炭纪一开始，两栖动物蓬勃发展，主要出现了坚头类（也称迷齿类），同时繁盛的还有壳椎类。

3.06亿年前，地球处于石炭纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同：所有陆地连在一起，形成一块超级大陆：盘古大陆（泛大陆）。石炭纪的盘古大陆99%由针叶林覆盖，树木产生了大量的氧气，这使得地球的含氧量高达45%，是今天的两倍。此时陆地上的霸主主要有两类：两栖动物和巨型昆虫。石炭纪的含氧量极高，促进了昆虫的进化。两栖动物在超级地幔柱事件中由硬骨鱼进化而来，由于没有竞争对手，它们也进化出了巨大的体型。

3.06亿年前的一天，一场大火引发了成千上万的树木，燃烧的煤炭、有毒的气体、高温构成了造成46%物种灭绝的物种大灭绝——石炭纪燃煤事件。