地球早期生物由海洋向陆地迈进

在寒武纪生物爆发后，虽然出现了那么多的大型多细胞动物和植物，但生命仍然局限于海洋中。最多样的动物族群之一是鱼类。它们具有一系列高度专业化的组织结构：从水中自由提取氧气的鳃，以及可以推动它们前行的鳍。
靠鳃和鳍是无法在陆地上生存的，那么，脊椎动物到底是什么时候爬上古大陆的海岸，它们又是如何做的呢？志留纪时期（4.44亿～4.16亿年前），最初的无脊椎动物——蝎子和无翅昆虫首先到达陆地。它们为更大的食肉动物提供了一个潜在而丰富的食物来源，这可能吸引了最初的脊椎动物——两栖类动物，在大约3.7亿年前爬上陆地。两栖类属于四足动物（具有四肢的动物），同样的还有爬行动物、鸟类和哺乳动物。关于四足动物是何时进化出现的，以及它们的祖先是谁，至今仍争论不休。一些科学家认为它们来自大约3.95亿年前的总鳍鱼类，还有一些科学家认为肺鱼才是它们的祖先。不管是总鳍鱼（今天幸存的只有两种腔棘鱼）还是肺鱼，都会用强有力的骨质鳍在水下“行走”。它们能够在空气中呼吸，这使得在热带的干旱季节，它们能够钻入泥中，进入休眠期。
两栖动物（包括今天的青蛙、蟾蜍、蝾螈和蜥蜴）的一生可以划分为水生和陆生两部分。它们的幼年阶段——卵及蝌蚪，都是水生的。蝌蚪有鳃，但随着它们的成熟，肺接管了呼吸的任务，使它们能够呼吸空气。早期的两栖动物可能大部分时间都在水里，但是，随着进化出更强壮的骨骼、更有效率的肺器官和不易脱水的皮肤，它们在陆地上生存的时间越来越长。
随后的数百万年，长达几米的大型两栖动物是陆地上的顶级掠食者，其在食物链中的位置类似现代的鳄鱼。但随着更加适应陆地生活的爬行动物的出现，它们的地位一落千丈。