爬行动物大约出现在二叠纪早期(二叠纪距今2.9亿年～距今2.5亿年)，那个时候界于两栖动物跟爬行动物之间的蜥螈开始出现，它是地球出现爬行动物的标志。考古学家们日前拿大境内发现了地球上首批爬物留下的遗迹。的分析证实，这些遗迹形成约3.15亿年前。这一发现使科学家们有理由相信，它们应该属于那些地球上最早完全脱离海洋并且开始在陆地上生活的动物。参与发掘活动的英国科学家费尔康·兰格表示，此次发现的这些遗迹至少形成于3亿年以前，其形成时间远远早于此前发现的史前爬行动物活动的年代。因此有理由相信，它们是首批爬行动物留给我们的“标记物”。
考古学家们希望通过研究这些已经石化了的遗迹，来更好地了解首批由两栖动物演化而成的爬行动物的早前进化过程。专家们表示，最早的爬行动物已经能够在干燥的环境中产下带壳的卵，并且已经能够通过四肢爬行－－这一点对于陆生动物们来说是至关重要的。此外，研究还发现，这些早期的爬行动物已经能够在陆地上获取所需的食物。费尔康·兰格指出，他和加拿大同行们进行的初步分析显示，留下这些足迹的爬行动物长有五个脚趾，同时，深深的压痕有说明，它们的体重均不轻。
奥陶纪距今5亿年前，这时的无脊椎动物大大超过了寒武纪，比如三叶虫，珊瑚，鹦鹉螺等。这一时期陆地上的生物变化不大，但是由于海洋中的无脊椎动物不断进行光合作用，所以地球上的氧气在进一步增加。
这一时期的脊椎动物占了主导地位，鱼类成为了霸主，但是就在3.67亿年前的一次天体撞击，至少有3个或者6个巨大天体撞入海洋，导致许多海洋生物灭绝。在泥盆纪晚期，由于地球环境变得恶劣起来，许多湖沼干涸导致鳍鱼类进化出了偶鳍和内鼻孔等，上岸寻找食物和水源，这才逐步进化成为两栖动物。