誌留紀是早古生代的最後一紀，也是古生代的第三紀，約四點四億年前至四點一億年前。一般來說，早期的誌留紀到處形成海侵。中期的誌留紀海侵達到頂峰。晚期的誌留紀各地不同程度的海退和陸地上升，表現出一個巨大的海侵旋回。誌留紀晚期，地殼運動劇烈，古大西洋閉合，一些板塊之間相互碰撞，導致一些地方褶皺升起，古地理麵貌的巨變，大陸麵積顯著擴大。
這個時候還是以海生物為主，在淺海海底棲息的生物之中，腕足動物的數量最多，殼長可超過八十厘米，發育匙形台、五房貝族，始於晚期的奧陶紀，到誌留紀達到鼎盛。無洞貝族、無窗貝族、石燕族，自奧陶紀之後，穩定發展，後來成為腕足動物的主要族群。在奧陶紀大量繁殖的正形貝、扭形貝，到誌留紀明顯的衰落。海生無脊椎動物在誌留紀時乃占重要的地位，各個門類的種屬更替和內部組分有所變化。如筆石動物保留雙筆石類，新興的單筆石類也是比較繁盛的。腕足動物內部的結構變化是比較複雜的，如五房貝目、石燕貝目、小嘴貝目得到發展。軟體動物蟲頭足綱，鸚鵡螺類顯著的減少，而雙殼綱、腹足綱則逐步發展。三葉蟲開始衰退，但是蛛形目和介形目大量發展。節肢動物中的板足鱟，也稱海蠍。
在晚期的誌留紀海洋中廣泛分布，珊瑚和層孔蟲也是比較繁盛的，常常形成生物礁、生物丘、生物層。四射珊瑚、束板珊瑚、日射珊瑚，數量和種類繁多。植物除海生藻類乃然繁盛之外，誌留紀末期，陸生植物從水中開始向陸地發展，裸蕨類植物首次出現。劇烈的造山運動，海洋麵積減少，陸地麵積不斷的擴大，作為陸生高等植物的先驅，低等維管束植物開始出現並逐漸的占領陸地。其中，裸蕨類和石鬆類。
在淺海之中，在奧陶紀出現的脊椎動物無頜魚類進一步發展，進化有頜魚類開始出現，為後來魚類高等脊椎動物奠定基礎。繁盛一時的三葉蟲開始逐漸的衰退，板足鱟類開始興起，是當時海洋節肢動物個體最大的種類。在誌留紀晚期，早期的昆蟲和蛛形的節肢類已經在陸地出現。