古气候

寒武纪时期的全球气候可能比今天更温暖、更稳定。寒武纪两极既没有陆地，也没有内陆海洋，这可能阻止了极地冰盖的积累。冰川的普遍缺失直到寒武纪的矿床更为引人注目，因为这些矿床是常见的广泛的在上前寒武纪地层它们在北非的奥陶纪时期再次聚集冈瓦纳开始移动了南极．此外，在中央横贯大陆弧的边缘发现了持久而广泛的石灰岩矿床北美，表明在北纬30°至南纬30°之间存在亚热带气候回归线而且摩羯座(分别约为北纬23°27′和南纬23°27′)的含砂岩矿床石英由于风的搬运而磨损的颗粒，风棱石(风吹抛光的石头)，和蒸发岩．

更多的复杂的对古气候的研究依赖于对气候变化模式的探测同位素氧气，碳，以及石灰岩样本中保留的锶，以关联不同地质事件的时间。关于寒武纪地层的这一有前途的研究方向还有许多工作要做，但某些趋势和事件正在得到更好的界定。同位素碳大幅减少(¹³C)，例如，从下寒武统地层中相互关联的位置，如在勒拿河地区西伯利亚和阿特拉斯山脉摩洛哥。再次大幅下降¹³C被认为标志着寒武纪早期和中期的过渡大盆地北美的。这种减少可能代表全球气温上升与全球气温上升同时发生海平面．此外，输送缺氧(耗氧)海水与减少的量¹³C也可能受到海平面上升的帮助。

化石记录的Precambrian-Cambrian过渡

前寒武纪-寒武纪转换记录的保存受到全球海平面变化的显著影响。在最近的前寒武纪，海平面相对较低，导致海洋空间受限，大陆扩张。在寒武纪的大部分时期，上升的海平面逐渐淹没了广阔的陆地地区。沉积物从大陆上被侵蚀并沉积在相邻海洋。由于海平面低，沉积和化石前寒武纪-寒武纪转变的记录通常最完整地朝向大陆架的外边缘。作为一个必然的结果时，以边界面为代表的时间间隔一般向陆地方向增大。这导致了大多数地区过渡记录的缺失或严重不完整，特别是那些经典的寒武纪研究。因此，人们认为这种不完整，加上在20世纪中期之前对前寒武纪知识的普遍缺乏社区，对长期以来认为寒武纪化石突然出现的观点做出了重大贡献。

考虑到前寒武纪-寒武纪转变的生物学重要性，这有点令人惊讶动力因为它的详细研究来自于一个项目，该项目旨在建立一个合适的国际边界层型(一种岩层，用作一种地层基准地质年代)。在该项目于1972年启动之前，横跨过渡带的相当完整的地层剖面在很大程度上要么没有被认识到，要么被忽视。自1972年以来，有关这一转变的信息正在加速积累。虽然许多细节仍有待了解，但这一重要时期的大致历史正变得清晰起来。

前寒武纪-寒武纪生物的转变，曾经被认为是突然或突然的，现已发现包括一个继承发生了数百万年的事件。它开始于动物王国(即摄取食物的多细胞生物)，但这一事件的日期和细节仍然模糊不清。在过渡过程中，至少有三个非正式的阶段可以通过日益多样化和复杂的生物群落来确定。

最早的阶段晚了前寒武纪年龄的特征是化石来自世界各地的软体动物。根据动物胚胎的化石，人们认为这些元素埃迪卡拉动物群出现在6亿多年前。这些化石主要是软体动物的印记。它们通常保存在砂岩或页岩中，很可能是快速掩埋和窒息沉积物保护的结果。大多数化石相对简单，许多类似蠕虫、海笔和水母。像现代海葵一样的居住痕迹(化石洞穴和其他挖掘)也很常见。然而，将埃迪卡拉动物群置于更高(更广义)的分类级别是有争议的，因为关键的诊断特征并不明显。一些古生物学家把埃迪卡拉纪的尸体化石归为现存的门环节动物门，腔肠动物门,节肢动物门，而另一些人则认为它们是已灭绝的高级分类类群的成员。后一种观点的一些支持者认为埃迪卡拉动物群是由于一次大灭绝事件而终结的，但是在地质记录中还没有发现物种突然更替的直接证据。

其他种类的化石也为埃迪卡拉纪的生命提供了有价值的线索。光合生物包括单细胞生物蓝绿藻(蓝藻)和acriarchs(可能是藻类)，都是低多样性．然而，某些物种的个体可能是丰富的，并且可能是埃迪卡拉动物的重要食物来源。动物的坚硬部分，主要来自非洲和中国，主要是由碳酸钙和其他物质组成的居住管化合物．大多数可能是由无梗的滤食性蠕虫类动物分泌的。尽管这些形式稀少且多样性低，但它们的意义重大，因为它们标志着生物矿化的出现。最古老的明确的跟踪化石主要是爬行痕迹，也属于埃迪卡拉纪。这些痕迹表明，痕迹制造者的运动是通过肌肉收缩波来完成的，就像环节动物和海蛞蝓那样，而不是通过腿。除了最新发现的埃迪卡拉纪化石之外，所有的化石都相对简单，表明了有限而原始的行为模式。它们的低多样性进一步表明，埃迪卡拉纪海底生活着很少种类的可移动动物。

前寒武纪-寒武纪生物转变的第二阶段，其特征是shelly动物群的多样性显著增加，而缺乏三叶虫．前寒武系-寒武系界线层型位于该动物群最低地层产状附近。动物区系包括Tommotian阶段，在俄罗斯被应用，它经常被称为Tommotian动物群。世界上许多地方都知道它，但时间相关性缺乏准确性。生物多样性在第二阶段的普遍加速是进化的开始寒武纪大爆发．

第二阶段的化石可能在当地很丰富，代表了几个新的动物类群古生代方面。钙化archaeocyathans(已灭绝的海绵被认为有助于建造第一个珊瑚礁)迅速多样化，是第一个有骨骼的后生动物(多细胞动物有区别的组织)来培养模块化的生长习惯。它们还进化出了与造礁蓝绿藻复杂的共生关系。软体动物，在页岩和石灰岩中都有保存，包括至少四个纲(单齿纲、腹足纲、舌齿纲和角螺纲)。腕足类(灯壳)出现了，但多样性很低。有几个类群由一系列令人惊讶的小矿化管、鳞片和针状体．存在节肢动物它是最早有腿的动物，有特征的化石痕迹。然而，节肢动物的骨骼残骸并没有保存在动物群中，可能是因为它们没有矿化。其他的痕迹化石显示出明显的增加丰富多样性以及行为模式的扩展，反映了运动的改进，更强的穿透沉积物的能力，以及新的觅食策略。

前寒武纪-寒武纪生物转变的第三阶段开始于矿化的出现三叶虫骨架。随后的适应辐射三叶虫的数量是例外的，它们的遗骸主导了大多数寒武纪晚期的沉积物。因此，寒武纪有时被称为三叶虫时代。

已知的寒武纪生物群仅限于海洋环境。至少有11个现存的动物门(环节动物、节肢动物、腕足类，脊索动物，栉水母类，棘皮类，半索动物软体动物类,有爪类[丝绒虫]，Porifera，和三部虫门)，包括大多数有化石记录的物种，它们首先出现在寒武纪岩石中。它们大多迅速多样化，因为它们似乎适应了大量未填满的生态环境利基市场．另外五个门(Nemertea门、Phoronida门、Platyhelminthes门、Pogonophora门和Sipuncula门)的起源也可以追溯到寒武纪化石，尽管关于它们的问题仍然存在。现存的动物门中，唯一没有从寒武纪岩石中发现的具有良好化石记录的动物是苔藓虫门(苔藓动物)，最早出现在早期的岩石中奥陶系的年龄。以下是寒武纪主要生物类群的概述。

光合生物

寒武纪的光合生物是动物的主要食物，完全是单细胞的。这些生物包括各种原核生物(无核)和真核生物(有核)。细菌而且藻类．它们的进化，就像相关动物的进化一样，显示出在寒武纪底部附近的适应性辐射和生物矿化的显著加速。一种新的钙质生活在海底植物区系出现了以蓝绿藻为主的藻类。其中一些生物在海底形成了土丘。另一些则形成了小型的、同心状的、大理石或饼干状的结构，称为瘤状岩，在当地非常丰富。虽然很少保存下来，但有一种以蓝绿藻为主的非钙质底栖植物群。至少在寒武纪中期，有些是非钙质的绿藻绿兰已经很常见了。在北美和西伯利亚，一种物种的斧头，Margaretia年纪。直径超过2厘米(0.8英寸)，高度可能超过1米(3.3英尺)。现代绿藻只有在温暖的赤道海洋中才能达到如此大的尺寸。的浮游植物，包括acritarchs以及蓝藻，也在寒武纪底部附近多样化。在多种海相岩石中广泛分布着旋晶藻，对下寒武统岩石的分带研究具有重要意义。然而，由于它们的微小尺寸，研究起来很困难。