继生物繁盛的石炭纪年代后，地球上又经历了一个漫长的、干旱的严冬的年代。岩石记录在这一时期是这样记载的：虽然沙石之类的沉积物很厚，而生物化石却很少。地球上温度变化无常，还有过多次冰河的严寒时期。曾经的沼泽植物在大地上繁茂地生长，如今也消失不见了，新的沉积层把它们压在了下面，便开始了一个新的过程——压缩和造矿的过程，正是这一过程为我们提供了今天的大多数煤矿。
生物也是在这个剧烈变化的时期，在恶劣的环境下经受了最严峻的考验，获得了宝贵经验。当地球再次回暖变得湿润的时候，又出现了一系列新的物种。我们在岩石记录中，发现了卵生脊椎动物的遗迹，它们在孵化完成以前就几乎发育成熟了，一生下来，就能存活在空气中，这与必须先生活在水中的蝌蚪是不一样的。此时，腮裂成了胚胎发育的一个过程，它们的鳃完全消失不见了。
这些新型生物不需要经过蝌蚪期，被人们称之为爬行类动物。这时，能结种子的树木也在大地上得到发展的机会，它们可以独立地传播种子，不用依赖沼泽和湖泊了。这个时期虽然还没有出现开花类的植物，也没出现草类，但类似棕榈的苏铁类以及热带松柏类植物，已经在陆地上出现了。蕨类植物品种繁多，昆虫的种类也颇为丰富。那时已经有甲虫出现了，但蜜蜂和蝴蝶还没出现。不管怎样，在这遥遥无期的严寒的艰苦年代里，新的陆地植物的基本种类已经渐渐地萌芽了。只要条件成熟，它们就会迅速地繁衍起来。
日复一日，年复一年，地球在经历了无数次的变化之后，终于进入了一个平稳的缓和期。地球轨迹的变化、地轴角度和轨道的变化以及地壳的频繁运动，这一切因素所产生的共同作用，在地球上造就了一段漫长、气候温暖的时期。人们推测出这一时期大约持续了2亿年之久，称这一时期为“中生代”，与前面讲到的更为古老的“古生代”和“原生代”（共14亿年）区别开来，也同样区别于其后延续至今的“新生代”。这一时期又被称为“爬行动物时代”，因为早期的爬行动物，种类和数量极为繁盛，超出我们的想象。大约距今约8000万年，“中生代”结束。
相对而言，如今地球上的爬行动物少了很多，而且分布的区域也极为有限。但是，与那些在石炭纪时代主宰一时的两栖动物的残存后代比起来，它们的种类还是很多。如今地球上还生存一些原始的物种，它们都无法忍受严寒的考验，需要常年温暖的气候，如海龟、美洲鳄、蜥蜴、鳄鱼、蛇和鳖等。“中生代”中所有的爬行动物都有这一共同的局限性。它们不能忍受严寒霜冻，它们是在温暖的植物丛林中生活的温室动物。可是，真正干燥的陆地动物植物群已经出现了，与以往地球上生物的全盛期的沼泽动植物比起来，两者间有很大的差别。
像大乌龟、大海龟、巨鳄以及众多的蜥蜴和蛇等，它们在当时都是盛极一时，除了这些我们熟悉的爬行动物以外，还有很多已经灭绝的大批奇异种类，比如种类繁盛的恐龙。当时，有很多植物种类已经扩展到了低平地带，如蕨类、芦苇等，还有很多食草的爬行动物，这些食草爬行动物以这些繁茂的植被为食，它们在“中生代”达到顶峰期的时候都长成了庞然大物，甚至有的大型的动物都能与鲸鱼相提并论，其躯干的大小超过了以往任何陆地动物。其中有一种恐龙叫做梁龙，它的口鼻到尾部的长度达到84英尺，而还有一种比它还要大，它的大小足足有100英尺，这就是巨龙。还有一群体型相当的食肉恐龙以这些巨兽为食，例如霸王龙，很多书上都将其记载成空前绝后的凶残而可怕的爬行动物。
在“中生代”时期，这些爬行动物在树林中追逐或觅食时，有一种现在已经灭绝的恐龙，它们伸展开蝙蝠状前肢，不仅捕捉昆虫，还追杀残食自己的同类。起初它们只是跳跃和降落，后来演变成能在树林的树叶和树枝上飞翔的动物，这就是翼手龙。它们是最早飞翔的脊椎动物，它们开创了脊椎动物能力发展史上的新纪元。
同时，这期间还有些爬行动物返回海洋，三种会游泳的矩形爬行动物回归它们祖先生活的海里，分别是沧龙、蛇颈龙以及鱼龙，它们中间有很多和现在的鲸鱼的大小差不多。鱼龙在海洋中生活，十分熟悉水性，蛇颈龙的躯干庞大，强壮有力，长着鳍状肢，喜欢在浅水或沼泽中爬行或游水，但现在已经找不到与它同类的动物了。它们的头一般比较小，长在长蛇似的颈上，天鹅的长颈与它们比起来都不算什么。蛇颈龙能像天鹅一样在水中游动的时候捕捉食物，不但这样，它们还能在潜水的过程中，伺机捕捉来来往往的鱼类和其他动物。
上面所讲述的就是“中生代”时期最主要的陆地动物。用现在人类的标准衡量，它们比之前的物种的进化都先进了很多。这一时期，陆地上生物的躯干比以往更加硕大，力量更大，更具适应能力，分布区域更为广泛，也更富生机。那时，虽然海洋中没能实现这样大的演化，但大量的新型物种却呈现出来。浅海区域中出现了菊石类动物，它们的种类极其繁多，形状像介壳类乌贼，还把身体的大部分蜷缩在壳中。
“古生代”时期，它们的祖先就已经存活了，直到“中生代”才迎来了全盛时期。现在这种动物已经不存在了。珍珠鹦鹉螺，在热带水域中生活，与它们的亲缘关系最近。还有一种新生的鱼类，它们有更强的繁殖能力，它们的鳞片比以往的片形和齿形更加轻薄，它们繁盛而经久不衰，在湖海江河中享有优势地位。