包括古生代的寒武紀、奧陶紀和志留紀3個紀。這段地史時期約開始於6億年前，結束於4億年前。早古生代形成的地層稱下古生界。英國的R.I.莫企遜和A.塞奇威克（1835）建立志留系和寒武系時，即認定這段地層是下古生界。1879年，C.拉普沃思把志留系和寒武系之間的重複部分分出，另建奧陶系，同時提出下古生界三分的意見。
發生在早古生代的褶皺運動，統稱加裡東運動（廣義），但志留紀後期的加裡東運動（狹義）對全球的地質和生物演化影響更更大。早古生代末地史中最重要的大陸和海洋構造格局的變化是古大西洋的關閉，從而使北美板塊與俄羅斯板塊對接，形成勞亞大陸。中國古祁連海在志留紀末期封閉，使柴達木板塊與中朝板塊拼合在一起。其他許多古海洋，如俄羅斯板塊與西伯利亞板塊間的古馬拉爾海洋；西伯利亞板塊與中朝板塊、塔裡木板塊間的古北亞海洋；澳大利亞、揚子和北美等板塊外側的古太平洋；以及岡瓦納古陸和上述諸板塊間的原特提斯洋。都遭受加裡東運動不同程度的影響，導致各大陸板塊邊緣的陸殼增生。
早古生代由於地臺趨於穩定，雖在奧陶紀晚期及志留紀早期，南大陸發生過大冰期，但時間相對來說，比較短暫。因而總的來看早古生代氣候是溫暖的。淺海陸棚區擴大，海水化學性質的改變，眾多帶殼的海生無脊椎動物呈爆發性的出現。其中最主要的是三葉蟲大量繁育，多門類小殼動物、古杯類、腕足動物、軟體動物等門類興起。稍晚有頭足類和筆石相繼出現。早古生代中期，筆石興盛，珊瑚和鸚鵡螺大量出現，雙殼類、腹足類、棘皮動物的海百合、海林檎類和海蕾開始增多。早古生代晚期單列型筆石特多，珊瑚、腕足動物繁盛，節肢動物的板足鱟類開始出現，三葉蟲逐漸衰減。最引人註目的是原始的脊椎動物淡水無頜類已相當繁盛，再就是植物由早期的藻類發展到陸生裸蕨類的出現。這顯示著生物將在演化上發生的飛躍。即除去原先的海洋環境外，還要向大陸上挺進。因而不論從地質演化或生物演化史來看，早古生代是一個相當重要的地史階段。