早古生代时，地球发生过强烈的构造运动，地质学家们统称“加里东运动”（即加里东构造旋回），而狭义的“加里东运动”则是指发生在志留纪末期，或志留纪与泥盆纪之交的褶皱运动、造山运动。其典型地区是英国北方苏格兰（“加里东”即苏格兰之古称）延至斯堪地纳维亚半岛西部的挪威。那里分布有褶皱山系和变质程度很高的岩石，对全球地质和生物演化影响很大。早古生代末古大西洋关闭，从而使北美板块与俄罗斯板块碰撞对接，形成“劳亚大陆”。中国西部柴达木板块与中朝板块拼合，古祁连海褶皱关闭。其他许多古海洋（如古鸟拉尔海洋、古北亚海洋、古太平洋、原特提斯洋等）都遭到加里东运动不同程度的影响，导致各大陆板块边缘的陆壳增生。陆地面积进一步扩大，古老地台更趋向于稳定。

　　早古生代气候总的特征是温暖（仅南部冈瓦纳古陆局部地区在奥陶纪晚期及志留纪早期有短暂大冰期），由于早古生代时浅海陆棚区扩大，海水化学性质改变，从寒武纪起，就有众多海生无脊椎动物呈爆发性地出现。

　　进入寒武纪后，最主要是三叶虫大量繁育，以往人们一直把寒武纪称为“三叶虫时代”。与此同时大量出现的还有多种门类的生物，如小壳动物、古杯动物、腕足动物、软体动物等。近年来，我国的古生物学家在云南发现的只具软躯体而又保存完美的“澄江动物化石群”蜚声海外，它们代表着在寒武纪时生物多样性已达到较高水平。寒武纪稍晚又出现了头足类、笔石等动物。奥陶纪时期笔石非常兴盛，珊瑚和鹦鹉螺大量出现，海洋中双壳类、腹足动物、棘皮动物各主要门类都有了代表，所以奥陶纪一度被称为“无脊椎动物时代”。志留纪代表性生物是单枝型笔石，以往称志留纪为“单笔石时代”。这一时期珊瑚、腕足动物、软体动物等继续繁盛，但节肢动物中三叶虫逐渐衰减，而出现板足鲎等新的类别。

　　早古生代最重大的演化事件，一是寒武纪生命大爆炸-澄江动物群的出现；其次是原始脊椎动物淡水无颌类已相当繁盛，植物由原始的藻类发展到陆生的裸蕨类。这标志着以往地球陆地是光秃秃的死寂世界，而今逐渐披上了绿装，植物首先登陆为以后鱼类、昆虫等从海水到淡水、由水生到陆生创造了条件。早古生代生物体内结构的演化在化石特征上就反应得很清楚，构造已很复杂，代表显生宙的开始。地质学家认为，无论从海陆构造格局的演变、生物各门类的进化来看，早古生代在地球发展史上都是一个重要的阶段。