On distingue dans l'ère mésozoïque les systèmes suivants : 1° le Cambrien; 2° l'Ordovicien, 3° le Silurien; 4° le Dévonien; 5° le Carbonifère et 6° le Permien (ces deux derniers systèmes formant  chez certains auteurs le Permo-carbonifère ou système anthracolithique. 

La flore paléozoïque, dont on connaît des restes depuis la fin du Silurien (premières plantes vasculaires), possède un caractère assez homogène. Elle comprend un certain nombre de groupes qui lui sont propres; ce sont, parmi les Lycopodinées Hétérosporées, les Lépidodendrées et les Sigillariées; parmi les Equisétinées Hétérosporées, les Annulariées; parmi les Progymnospermes, les Sphénophyllées et les Calamodendrées; parmi les Gymnospermes, enfin, les Cordaïtées, Les Angiospermes font encore entièrement défaut.

La faune comprend aussi un certain nombre de types spéciaux. Parmi les Coelentérés, les Tétracoralliaires n'ont plus que de très rares représentants. Dans l'embranchement des Echinodermes, les Cystoïdés s'étendent du Cambrien au Permien, les Blastoïdés, du Silurien supérieur au Carbonifère, les Crinoïdes atteignent leur maximum. Il en est de même des Brachiopodes, des Bellérophortidés, des Nautiloïdés. Les Conulaires, les Tentaculites constituent un groupe primaire de Mollusques, que l'on rapporte parfois sans raisons décisives aux Ptéropodes. Parmi les Crustacés, les Trilobites et les Gigantostracés sont rigoureusement cantonnés dans le Paléozoïque. En ce qui concerne les Poissons, il y a lieu de remarquer que les Placodermes et certains groupes de Sélaciens sont exclusivement primaires et que les Ganoïdes atteignent leur maximum. Enfin, les Amphibiens font leur apparition avec le Carbonifère, les Reptiles avec le Permien.

On peut citer comme caractères négatifs de la faune paléozoïque l'absence des Hexacoralliaires, des Echinides dits irréguliers, des Bélemnoïdés, de tous les ordres de Reptiles, à l'exception des Rhynchocéphales et des Théromorphes, des Oiseaux, des Mammifères.

La faune paléozoïque se renouvelle brusquement à plusieurs reprises par l'apparition soudaine par immigration de types nouveaux, tels que les Ammonoïdés qui apparaissent à la base du Dévonien. Ces migrations marines coïncident le plus souvent avec des transgressions, tandis que les migrations de faunes terrestres ont lieu au moment des régressions de la mer et sont consécutives des grands mouvements orogéniques. (Émile Haug).