动物

虽然没有化石的土地动物从奥陶纪就已经知道了，宾夕法尼亚晚奥陶纪的洞穴和足迹被解释为由类似于千足虫．类似千足虫的生物是推断出因为洞穴出现在离散的大小类，是两侧对称的，并被穴居生物回填。这些洞穴是在一个保护区发现的土壤并且与土壤中沉淀的碳酸盐混凝土有关，这表明洞穴是在土壤形成时产生的。植物和节肢动物的存在表明奥陶纪是陆生的生态系统可能比一般认为的更广泛和复杂。

多样化的生活

在奥陶纪，生物的多样性达到了前所未有的程度，物种的数量增加了四倍属．这个独特的时期，被称为奥陶纪辐射，持续了数千万年，并产生了在地球的剩余时间里主导海洋生态系统的生物古生代．奥陶纪辐射是古地球化学的延伸寒武纪大爆发在这一事件中，所有现代海洋门都出现了苔藓虫它出现于奥陶纪)。奥陶纪在较低水平上延续了这种多样化分类栖息地和生态数量迅速增加利基市场被生物利用，以及复杂性的增加生物群落．

早奥陶世大部分时期的海生属数量与早奥陶世的海生属数量相当寒武纪有相似的物种更替率或者灭绝．早奥陶世晚期三叶虫和其他在寒武纪占主导地位的生物被大量其他海洋无脊椎动物所取代，包括珊瑚苔藓虫,腕足类，软体动物，棘皮动物，笔石动物的,牙形刺．有一种理论认为，在晚奥陶世的第一个时代，多样化达到了顶峰，其间有轻微的波动。另一方面，也有人认为，晚奥陶世早期的“高峰”只代表了一个更高的质量化石记录比奥陶世晚期的化石要多。考虑到这一差异后，多样性到中奥陶世上升为高原，此后变化不大。

在每个奥陶纪大陆上，每一组生物多样化的时间都是不同的。例如，笔石的多样性在早奥陶世达到顶峰，而腹足类在整个奥陶纪持续稳定地多样化。同样，总体上的多样性克拉通劳伦西亚和波罗的海的生物多样性在晚奥陶世早期达到顶峰，而华南地区的生物多样性则在早奥陶世达到顶峰。这些洲际差异表明，全球多样化是由每个国家特有的变化所驱动的大陆而不是单一的全球性因素。

生境的开发

奥陶系辐射始于浅海环境然后进入更深的水域。新动物群和旧动物群混杂在一起寒武纪动物群，主要由各种三叶虫不善表达(不连贯)腕足类生活在各种各样的环境之间的海岸和大陆坡．早奥陶世善于表达(贴合)腕足类,腹足类,头足类动物出现在浅水栖息地，因为不善表达的腕足动物和三叶虫在这些栖息地减少。在奥陶纪的剩余时间里，有发音的腕足动物和腹足动物继续向更远的海域扩散，三叶虫和没有发音的腕足动物在深水栖息地变得越来越罕见。最后，在晚奥陶世，双壳类社区出现在浅水栖息地，取代了近海的腕足-腹足类群落。

增加的大部分是生物多样性发生在奥陶纪的变化发生在寒武纪形成的生物群落中。新物种利用这些社区中未开发的生态位。这种新的多样性的另一大部分来自于增加的地域差异，也就是说，在一个大陆和另一个大陆之间存在的物种差异。由于大多数物种没有扩张到自己的区域以外，许多地区的物种组合是独特的，很少有物种在全球范围内分布。多样性也增加了，因为的扩张生活进入寒武纪没有的新栖息地，比如珊瑚礁、硬地面、苔藓虫灌丛,海百合花园。

奥陶系群落比寒武系群落生态复杂。奥陶纪见证了几种新的生活习惯的兴起，包括深沉积物食性动物，可移动的底上(表面附着)食肉动物，以及远洋(水)食肉动物。与生活在非常接近沉积物表面的寒武纪生物群落相比，奥陶纪生物群落也生长到海底以上50厘米(1.5英尺)，并建立了不同的层或水平，与现代生物群落相似森林．同时,无脊椎动物在奥陶纪时期比寒武纪时期更强烈地钻入海底，深度可达海底以下1米(3英尺)。

原因

奥陶纪辐射的原因尚不清楚。一种观点认为是中奥陶世海平面尽管这一事件也与全球物种多样性下降有关。另一种观点假定生物间的相互作用或者是更高的物种形成在一些群体中促进了多样化。还有人注意到奥陶纪的多样化与全球的增加之间的相关性造山(造山)和火山活动．事实上，在受造山活动影响的大陆上，生物多样性的发展速度比其他大陆快，这表明某些营养物质的供应增加了，比如磷而且钾在隆升过程中，可能促进了多样化。

大规模灭绝在奥陶纪末期

奥陶纪以一段物质间歇期结束灭绝．在严重程度上，这种灭绝间隔仅次于发生在地球和地球之间边界的灭绝间隔二叠纪而且三叠纪就受影响的海洋家庭的百分比而言，它几乎是20世纪末发生的灭绝事件的两倍白垩纪，这是著名的结束恐龙．据估计，85%的奥陶纪物种在近200万年的奥陶纪末期灭绝Hirnantian年龄接下来Rhuddanian年龄的志留纪．

腕足类很好地展示这次灭绝的影响。劳伦腕足类受到了严重的打击，特别是那些生活在太平洋内外广阔和浅海的腕足类大陆．很多都是这样腕足类是流行(局限于一个特定的地区)到劳伦西亚，而不是更多世界性的(全球分布的)生活在大陆边缘的物种。大灭绝之后，劳伦特海重新出现了brachiopod以前只在其他大陆发现的属。因此，志留纪腕足动物的分布范围比它们的奥陶纪前辈要广泛得多。其他生物类群——包括牙形刺、针状虫(各种小型微化石的统称)、苔藓动物和三叶虫——显示出这种区域分布模式，而不是全球分布模式，它们也同样受到了这次灭绝事件的影响。尽管灭绝的强度和许多特有物种的损失，志留纪生态系统与奥陶纪非常相似

大灭绝似乎分几个阶段发生。影响笔石、腕足动物和三叶虫的早期阶段发生在奥陶纪末期，在海平面大幅下降之前。第二阶段的灭绝发生在海平面下降的时候发病的冰川作用非洲和南美部分的冈瓦纳．在许多地区，冰川期的间歇伴随着冷水腕足动物群的入侵，甚至进入了热带纬度地区，这表明全球显著变冷的开始。第三个灭绝阶段随着人类的崛起而发生海平面发生在公元的鲁达尼时代志留纪．

奥陶纪末物种灭绝的原因一般归结于两个因素:第一波灭绝可能与奥陶纪末的快速降温有关，而第二波灭绝则被广泛认为是与冰川作用相关的海平面下降造成的。海平面的下降会使广大的大陆外海干涸，并减少了有利于这些环境的生物的可用栖息地。没有浓度铱已经确定在灭绝附近有火流星(流星体或小行星)的撞击，就像在白垩纪和古近纪之间的边界发现的那次。