圖1 昆蟲的演化

昆蟲的演化大體上可以分為3個階段：①起源和早期演化階段，從志留紀到二疊紀結束。其中石炭紀中期到二疊紀末大滅絕之前，也被稱為“昆蟲的晚古生代階段” ，此時植物界處於古植代(泥盆紀至早二疊世)，也稱蕨類植物時代。②中期演化階段， 三疊紀至早白堊世，也被稱為“昆蟲的中生代階段”，大體對應於植物演化的中植代 （晚二疊世至早白堊世;裸子植物時代)。③晚期演化階段。晚白堊世至現在，也稱為“昆蟲的新生代階段”，對應於新植代(被子植物時代)。（圖1）

圖2 昆蟲多樣性的變化

從整個地質歷史來看，昆蟲的分異度(多樣性)總體上處於上升趨勢，但這種趨勢並不是一條非常規則的曲線。重大地質事件、古地理變遷、氣候變化和其他陸地生物(特別是植物)的興衰，對這條曲線都有著或大或小的影響。從昆蟲科級多樣性(family-level diversity)的變化( 圖2)中可以看到,在二疊紀晚期昆蟲多樣性明顯升高，但在二疊紀一三疊紀之交，多樣性明顯下降,這顯然是受到了二疊紀末期大滅絕事件的影響。這一滅絕事件中，古網翅總目、華脈目、小翅目、舌鞘目、原蜻蜓目，以及與現生日相關的一些原始支系都消失了，從此昆蟲開始進入中期演化階段。從二疊紀到古近紀中期，昆蟲多樣性處於平穩上升階段。三疊紀末，昆蟲並沒有像陸生脊椎動物一樣發生明顯的滅絕事件,科的數量僅略有減少。多樣性曲線在晚侏羅世有一個比較明顯的突起，被認為是人為因素造成的假象，可能與哈薩克晚侏羅世卡拉套昆蟲群的發現與詳細研究有關(Grimaldi and Engel,2005)。白堊紀中期昆蟲的屬、種明顯減少,但在科一級沒有發生明顯的變化,而昆蟲群的成卻明顯不同:大量取食裸子植物的昆蟲被取食被子植物的昆蟲所取代。顯然白堊紀中期發生了昆蟲群的更替，與植物界發生的以裸子植物為主轉變為以被子植物為主這一事件密切相關。

白堊紀末大滅絕使很多生物遭受滅頂之災(如恐龍、翼龍)，但對昆蟲的高階類群(科及以上分類階元)沒有造成明顯的影響，昆蟲能夠透過滯育應對不良環境可能是這類生物逃過這一動難的重要原因之一(Whalley,1988)。始新世昆蟲分異度迅速提高，並在始新世晚期接近現在昆蟲的水平。