寒武紀（Cambrian）是顯生宙的開始，距今約5.42億年前—4.88億年。這個名字來自於英國威爾士的一個古代地名羅馬名稱“Cambria”，該地的寒武紀地層被最早研究。“寒武紀”一詞是英國地質學家塞奇威克（A Sedgwick）於1835年首次引進地質文獻的。原指泥盆紀老紅砂岩之下的所有地層。在羅馬人統治的時代，北威爾士山曾稱寒武山，因此賽德維克便將這個時期稱為寒武紀。透過鈾鉛測年法測量其延續時間為5370萬年。中文名稱源自舊時日本人使用日語漢字音讀的音譯名“寒武紀”（音讀：カンブキ，羅馬字：kanbuki）。寒武紀可再分為早寒武紀、中寒武紀、晚寒武紀。寒武紀是顯生宙最早的地質時代，下一個紀是奧陶紀。在傳統理論上它可區分為三個時期：早寒武紀（5.41-5.4億年前）、中寒武紀（5.4-5.23億年前）、以及晚寒武紀（5.23-4.92億年前）。這是建立在岩石地層學上的分法。近幾年國際地層委員會在中國科學家研究的基礎上確立了“四分法”的寒武紀新年代地層表。

在這一時期，大約50個門的大量多細胞生物（包括幾乎所有現生生物的祖先）快速出現，稱為“寒武紀生命大爆發”。

這一時期，最繁榮的生物是節肢動物三葉蟲，其次是腕足動物、古杯動物、棘皮動物和腹足動物。寒武紀的生物形態奇特，和地球上的現生生物極不相同。最古老的魚種也出現在這個時代，是耳材村海口魚（Haikouichthys ercaicunensis），該化石發掘在澄江動物群。

此時在潮溼的低地可能分佈有苔蘚和地衣類的低等植物，但它們還缺乏真正的根莖組織，難以在乾燥地區生活。寒武紀沒有真正的陸生生物。

寒武紀是最早的地質時代，下一個紀是奧陶紀。

地球開始爆發了全球性的加里東構造運動，地球各板塊互相碰撞、擠壓，火山噴發頻繁，南、北大陸發生多次反覆升降，許多地區重新又被海水所淹沒。北方各大陸的相對位置較震旦紀時靠近，但互相併沒有連線；南方岡瓦納大陸逐漸連在一起，但並不是完全相連，且可能透過非洲與北方大陸相連通。寒武紀，最主要的特徵是生物界的顯著繁盛和化石的大量儲存。早期，氣候乾旱，淺海分佈廣泛，門類眾多的海洋無脊椎動物突然之間出現在地球上，這是生物史上的第一次大發展，被稱為著名的“生命大爆發”事件。從此，地球上的生物開始了大發展時期，並且空前繁盛，海水裡出現了許許多多種動物，如三葉蟲、頭足類、珊瑚等。

而在不同的時代，地球的氣候環境也是不同的： 地質時期的氣候情況，我們只能根據間接的標誌去研究。如根據某一地質時代的岩石性質、古老的土壤、地形以及古生物化石，還可以用放射性碳C14含量來推斷地質時期氣候狀況等等。在某一地區中如發現冰磧石、冰擦痕、漂石等，這就是寒冷時期冰川活動的證明；黑龍江地區的灰化土下面埋藏有古紅色土，可推知古代那裡曾經有過炎熱的氣候；如果在現代沙漠地區發現有乾涸河谷地形和湖岸線的遺蹟，就表示該地是由溼潤氣候轉變為沙漠的。生物化石是說明地質時代氣候狀況的良好根據，如果有馬匹或走禽的化石，表示這裡曾是草原氣候；猿猴化石表示曾出現過森林氣候；在格陵蘭曾發現溫帶氣候的樹葉遺物，證明這裡曾有過溫暖的時期；蘇聯的烏克蘭曾發現古代棕櫚的遺蹟，證明那裡曾出現過熱帶氣候。

透過上述方法對地層沉積物的廣泛分析，證實整個地質時期地球氣候曾經歷了巨大的變化，反覆有過幾次大冰期，其中最近的三次大冰期（即震旦紀大冰期、石炭—二迭紀大冰期和第四紀大冰期）為科學家所公認，在三次大冰期之間為溫暖的大間冰期氣候。寒冷的冰期同溫暖的間冰期相比是短暫的，在整個地球氣候史中，大部分時期（佔90％以上年代）為溫暖氣候，比現在溫和。

寒武紀（Cambrian）是顯生宙最早的地質時代，距今約5.42—4.88億年（具體時代隨著研究的深入還在不斷修訂中）。如果把地球的46億年當做24小時，那麼寒武紀大概在21點到21點20分。寒武紀的名字來自於英國威爾士的一個古代地名羅馬名稱“Cambria”，因該地的寒武紀地層被最早研究，日本學者譯為寒武紀，中國沿用了這個名稱。

寒武紀距離現在時間久遠，早已滄海變桑田，桑田變滄海，那麼寒武紀的地球是什麼樣子的呢？

現今地球的海陸格局是七大洲四大洋，大陸主要分佈在北半球，海洋主要分佈在南半球。而在遙遠的寒武紀，地球可不是這樣子的。

根據全球寒武紀古地磁資料，當時全球主要有4個板塊：岡瓦納超大陸、勞倫古陸、波羅的板塊、西伯利亞板塊。全球板塊主要集中於南半球，北部為泛大洋。

△寒武紀全球板塊分佈

寒武紀處在兩個冰期之間，隨著冰川的消融，海平面不斷上升。那時的海平面比現在高，全球大部分陸地被淺海覆蓋。同時，寒武紀全球的氣候較溫和，各氣候帶的溫度差別不太明顯，乾旱氣候帶廣泛分佈。這樣的氣候環境為生命大爆發創造了條件。

透過現在的化石記錄和其它證據來看，寒武紀生命大爆發是地球歷史上的第一次生命大爆發，海洋中出現了大量無脊椎動物和藻類，當時還沒有真正的陸生生物，陸地上一片荒蕪。

△寒武紀的海底世界（想象圖）

寒武紀的“明星生物”——三葉蟲

提到寒武紀的生物，第一個想到的一定是三葉蟲。三葉蟲在寒武紀不僅分佈廣泛而且造型奇特。三葉蟲的形狀大多為卵圓形或橢圓形，大多適應於淺海底棲爬行或以半游泳生活，多數三葉蟲有眼睛，它們還有可能用來作味覺和嗅覺器官的觸角。

寒武紀的頂級掠食者——奇蝦

奇蝦有一對帶柄的巨眼，一對分節的用於快速捕捉獵物的巨型前肢，美麗的大尾扇和一對長長的尾叉。它雖不善於行走，但能快速游泳。25釐米直徑的巨口可掠食當時任何大型的生物，口中有環狀排列的外齒，對那些有礦化外甲保護的動物構成了重大威脅。這是一種攻擊能力很強的食肉動物，它的個體最大可達2米以上，遠超過當時的大多數生物。

△三葉蟲和奇蝦（想象圖）

當時的生物還很低階，連陸生生物都沒有，更別提哺乳動物了。但是不可否認，人類的遠祖就是在當時惡劣嚴酷的競爭中一步步演化而來的。