Era que abarca desde los 600 a los 230 millones de años, con una duración, por tanto, de 370 millones de años. Comprende los sistemas Cámbrico, Ordovícico y Silúrico, dentro de la subera del Paleozoico más antiguos o Paleozoico Inferior, y los sistemas Devónico, Carbonífero y Pérmico dentro del Paleozoico Superior o más reciente. El límite entre el Paleozoico Inferior y el Paleozoico Superior se señala a los 400 millones de años. Precedió al Paleozoico el Precámbrico y le siguió el Mesozoico. En obras antiguas se le llamaba a veces «Era Primaria». (Para su límite superior. Mesozoico.) Su límite inferior se determina por la aparición de los primeros trilobites fósiles (Arthropoda), pero este criterio no resulta satisfactorio para algunas zonas (Cámbrico).

Se producen dos orogenias principales: la Caledoniana, en el Paleozoico Inferior, y la Varisca, en la parte alta del Paleozoico Superior, junto con sus intrusiones de granito y metamorfismo asociado. (Caledoniense o Caledoniana = Tacónico + Acadiense y Appalachiense = Varisca en Norteamérica.)

Las faunas del Paleozoico Inferior son principalmente invertebrados, incluyendo los trilobites, graptolites ([[Chordata]]) y braquiópodos ([[Brachiopoda]]). En el Ordovícico aparecen los vestigios más antiguos de peces. Los graptolites y los trilobites se extinguieron en el Paleozoico Superior, mientras que los corales ([[Coelenterata]]) y los Crinoideos ([[Echinodermata]]) se hicieron más abundantes. Los peces fueron importantes en el Devónico; los anfibios y los reptiles se desarrollaron en el Carbonífero. La primera flora terrestre apareció en el Devónico.