Геологическое время делится на четыре эры: архейскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую.
Осадочные образования архейской эры составляют архейскую группу осадочных пород, которые испытали такие изменения своего состава, что все остатки животных, которые в них находились, уничтожены; только в верхней части архейской толщи сохранились редкие окаменелости; это — древнейшие известные нам ископаемые — ракообразные, моллюски и др.
Палеозойская группа осадочных образований заключает многочисленные и разнообразные ископаемые. Ее делят на пять систем; самая древняя — кембрийская система осадочных образований, отлагавшихся в течение кембрийского периода; для ее осадков наиболее характерными ископаемыми среди многих других являются древнейшие ракообразные — трилобиты. В следующий, силурийский период к ним присоединяются древнейшие моллюски, появляются рыбы. Девонский период — время панцырных рыб. В конце его появляются земноводные, а к концу каменноугольного периода и в пермский период — древнейшие пресмыкающиеся. Пермская система представляет переход к мезозойской группе осадочных образований.
Мезозойская эра — век пресмыкающихся, которые заселяют и море, и сушу, и воздух (летающие ящеры, птеродактили), нередко достигая гигантских размеров. Мезозойская группа осадков делится на три системы. В триасовый период еще большую роль играют крупные земноводные, наряду с ними — древние группы пресмыкающихся, но в триасовых же отложениях были найдены и редкие остатки древнейших, очень еще мелких млекопитающих. В юрский период господствуют крупные пресмыкающиеся; продолжают изредка попадаться остатки мелких млекопитающих; впервые были найдены остатки настоящей птицы, покрытой перьями, но еще с зубами и хвостом ящерицы (археорнис). Важную роль играют вымершие группы моллюсков, аммониты и белемниты. В меловой период еще продолжают существовать крупные ящеры, но к концу многие их группы совершенно вымирают.
Кайнозойская эра — век млекопитающих. В древнейших, третичных слоях встречаются древнейшие группы хищных, копытных, толстокожих и других, к концу третичного времени постепенно сменяющиеся животными, все более приближающимися к современным. В течение четвертичного периода появляются современные животные и расселяются так, как они расселены в настоящее время. Так, в начале четвертичного времени в Европе еще живут носороги, гиппопотамы, слоны; затем наступает ледниковый период, вся северная часть Европы покрывается льдом, и, вместе с тем, расселяется по Европе мамонт и северный олень; с исчезновением ледника наступают современные условия жизни в Европе. В начале четвертичного периода среди обезьян появляются формы, близкие к человеку, и, наконец, и сам человек.
Таким образом, ископаемые различных слоев земной коры позволяют нам проследить изменения в мире животных от древнейших времен вплоть до современной эпохи.