动物最早出现在距今5.7亿～5.1亿年的寒武纪，这个时期海洋无脊椎动物获得大发展。
寒武纪是地质历史划分中属显生宙古生代的第一个纪，寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。在动物分类学上，三叶虫属于脊椎动物门、三叶虫纲。所以，动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。
寒武纪是显生宙的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。
在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。
古生物学引用“大爆发”一词，来形容生物多样性突然爆发式出现。根据寒武纪开始时痕迹化石和小壳化石的突然多样性和复杂性，“寒武纪大爆发”的理论在澄江动物群发现之前就已提出，但对“寒武纪大爆发”所产生的动物及动物群落结构特征所知甚微，即使著名的加拿大布尔吉斯页岩动物群化石也比“寒武纪大爆发”晚1000多万年，不能回答寒武纪初期海洋中具体有什么生命。
5.3亿年前，各种各样的动物在“寒武纪大爆发”时期迅速起源，立即出现，几乎诞生了现在生活在地球上的各个动物门类，而不是经过长时间的演化慢慢变来的。它将动物多样性的历史前推到寒武纪早期。