寒武紀動物群以具有堅硬外殼的、門類眾多的海生無脊椎動物大量出現為其特點，是生物史上的一次大發展。其中三葉蟲最為常見，是劃分寒武係的重要依據。其它尚有無鉸、幾丁質外殼的腕足類小舌形貝、小園貨貝以及古杯類和軟舌螺等。植物群以藻類為主，還有一些微古植物。寒武紀三葉蟲群分區現象特別明顯。
動物地理區主要有兩個，即東方太平洋區和西方大西洋區。大西洋動物群，其分布範圍包括大西洋兩岸，如西北歐及美洲最東部新英格蘭地帶。早寒武世、中寒武世和晚寒武世分別以賀爾姆蟲、奇異蟲和油櫛蟲為代表。太平洋動物群，則以萊德利基蟲、庫庭蟲和褶盾蟲為代表。
寒武紀常被稱為“三葉蟲的時代”，這是因為寒武紀岩石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。
三葉蟲是距今5.6億年前的寒武紀就出現的最有代表性的遠古動物，是節肢動物的一種，在5億--4.3億年前發展到高峰，至2.4億年前的二疊紀完全滅絕，前後在地球上生存了3.2億多年，是一類生命力極強的生物。在漫長的時間長河中，他們演化出繁多的種類，有的長達70厘米，有的隻有2毫米。全身明顯分為頭、胸、尾三部分，背甲堅硬，背甲為兩條背溝縱向分為大致相等的三片--一個軸葉和兩個肋葉，因此名為三葉蟲。
在動物分類學上，三葉蟲屬於節肢動物門、三葉蟲綱。他們生活在遠古的海洋中，主要出現在寒武紀，到寒武紀晚期時發展到頂點。此後，三葉蟲從極盛的高峰走向衰退，延續到二疊紀末期時絕滅，沒有進入中生代。三葉蟲在整個古生代3億多年的漫長地質曆程中生生不息，繁衍出了眾多的類群和巨大的數量，三葉蟲綱可以分為10目：球接子目、萊得利基蟲目、聳棒頭蟲目、褶頰蟲目、鏡眼蟲目、裂肋蟲目、櫛蟲目、鐮蟲目、砑頭蟲目及齒肋蟲目。總計有1500多個屬，1萬多個種，其中發現於中國的有大約500個屬。
三葉蟲的形狀大多為卵圓形或橢圓形，個體大小相差卻很懸殊。發現於葡萄牙奧陶紀地層中的烏拉裂肋蟲是最大的三葉蟲之一，長達70厘米。而古盤蟲、球接子之類的微小三葉蟲卻隻有不到6毫米。常見的三葉蟲一般長度都在3到10厘米，寬度在1到3厘米。超過20厘米的就算大型的了。在中國昆明寒武紀早期地層中曾經發現過長度為30厘米的萊得利基蟲。
多數三葉蟲有眼睛。典型的三葉蟲眼睛是複眼，每個透鏡都是一個一般排列為六邊形的拉長的棱鏡。每隻複眼內的透鏡數不等，有些隻有一個，有些可達上千。他們還有可能用來作味覺和嗅覺器官的觸角，觸須可達20至30厘米。
有些三葉蟲是瞎的，可能它們居住在非常深的海底，那裏沒有光，因此用不著眼睛。有些（比如蛙形鏡眼蟲）有很大的眼睛。
三葉蟲與珊瑚、海百合、腕足動物、頭足動物等動物共生。大多適應於淺海底棲爬行或以半遊泳生活，還有一些在遠洋中遊泳或遠洋中漂浮生活。生活習性的不同決定著其身體構造不同。底棲三葉蟲身體扁平，有的三葉蟲可鑽入泥沙生活，其頭部結構堅硬，前緣形似扁鏟，便於挖掘。有的頭甲愈合，肋刺發育，尾小，具尖末刺，用以在泥沙中推進。另外，適於在鬆軟或淤泥海底爬行生活的類型，其肋刺和尾刺均很發達，使身體不易陷入泥中。營漂浮生活的類型，往往身體長滿纖細的長刺。它們以原生動物、海綿動物、腔腸動物、腕足動物的動物屍體或以海藻等細小生物為食。
三葉蟲的生活習性是多種多樣的，化石中最多的一類是保存在石灰岩或頁岩中，可見當時它們大多生活在淺海底或遊移於淤泥之上。它們有的稍能遊泳，有的隨水漂流。誌留紀中期的齒蟲類，整個身體幾乎被密密的長刺包圍，這些長刺對於它們在水裏遊泳來說是一種強有力的推進器，因此可以推測它們是遊泳的能手；同時，這些長刺也是抵禦天敵的有效武器。這種類型的三葉蟲主要是出現於奧陶紀到泥盆紀時期，當時與他共生的鸚鵡螺類、板足鱟類和魚類都是三葉蟲的勁敵，如果三葉蟲不增強遊泳能力和禦敵的武器，他們怎樣在那個競爭激烈的環境中繼續生存繁衍呢？
奧陶紀的某些三葉蟲，如寶石蟲、斜視蟲、隱頭蟲等還發展了卷曲的能力，他們的頭部和尾部可以完全緊接在一起，僅將背部的硬殼暴露在外；他們還可以鑽進淤泥以保護其柔軟的腹部器官，這樣，一方麵便於禦敵；另一方麵也可以以類似於尺蠖那樣的伸曲的方式推動身體前進。
三葉蟲為雌雄異體，卵生，個體發育過程中經過多次周期性蛻殼，在個體發育過程中，形態變化很大。一般劃分為3個階段：幼蟲期、分節期、成蟲期。對於三葉蟲的個體發育過程，科學家通常是通過采集同一層位中同一種個體的不同生長階段的標本來研究的。三葉蟲的個體發育，大致劃分為三個時期--幼年期、中年期和成年期。幼年期蟲體頭部和尾部尚不分明，也沒有胸節，直徑大約為0.24--1.3毫米。中年期蟲體頭部和尾部已經分開，胸節也已經發育，但是節數比成年期少一節。成年期蟲體的胸部與尾部節數增加到了極限，蟲體增大，殼上的刺、瘤等附加物均出現了。
三葉蟲長大以後就可以在海洋中無憂無慮地生活了，至今為止，人們還沒有在陸相地層中發現三葉蟲化石，這說明這種動物確實隻生存在海洋裏。由於三葉蟲化石常常與珊瑚、腕足動物、頭足動物共同出現，表明它們都喜歡生活在比較溫暖的淺海，在那裏，三葉蟲以各種微小的生物為食，或者也對海草及動物的屍體感興趣。可以肯定，它們不具有主動攻擊的能力，因為三葉蟲沒有良好的遊泳器官，也不具備流線形的體形，在水中行進的速度較慢。從它們的堅固背甲可以想象，一旦有凶猛的動物（如鸚鵡螺類）向它們擺出進攻的架勢時，三葉蟲會迅速把身體蜷起，象穿山甲那樣把自己保護起來，悄悄沉入海底。
三葉蟲滅絕的具體原因不明，但是誌留紀和泥盆紀時期兩齶強大、互相之間由關節連接的鯊魚和其它早期魚類的出現與同時出現的三葉蟲數量的減少似乎有關。三葉蟲為這些新動物可能提供了豐富的食物。
此外到二疊紀後期時三葉蟲的數量和種類已經相當少了，這無疑為它們在二疊紀--三疊紀滅絕事件中滅絕提供了條件。此前的奧陶紀--誌留紀滅絕事件雖然沒有後來的二疊紀--三疊紀滅絕事件那麽嚴重，但是也已經大大地減少了三葉蟲的多樣性。
各期代表：寒武紀代表性三葉蟲（5.4億--4.9億年前）多數三葉蟲身體扁平。萊得利基蟲目被認為是三葉蟲的始祖。研究中有把球接子目歸入甲殼類的觀點。
奧陶紀代表性三葉蟲（4.9億--4.4億年前）形態多樣，有的長著蝸牛一樣的眼睛，有的身上長著好幾根角，還出現了視野範圍寬廣的遊泳型三葉蟲。因為這時的海洋裏它的天敵很少，所以奧陶紀成為“三葉蟲大繁榮時代”。
誌留紀代表性三葉蟲（4.4億--4.2億年前）逃過了奧陶紀大滅絕的種類，它們在珊瑚礁附近大量繁殖。
泥盆紀代表性三葉蟲（4.2億--3.6億年前），這一時代隨著有下顎的魚類出現，海洋環境發生了巨大的變化。很多三葉蟲的身體上進化出了多種多樣的裝飾性部分，研究者認為這些裝飾能提升三葉蟲的防禦功能和感覺機能。
石炭紀\/二疊紀代表性三葉蟲（3.6億--2.5億年前），寒武紀之後，三葉蟲綱下的10個目都繁衍的相當興盛。但是泥盆紀後期的大滅絕，使除了蚜頭蟲目之外的三葉蟲全部滅絕。逃過劫難的蚜頭蟲目擁有流線型的身體，但身上沒有刺和裝飾。
在遠古海洋中三葉蟲的生活環境從淺海到深海非常廣。偶爾三葉蟲在海底爬行時留下的足跡也被化石化了。幾乎在所有今天的大陸上均有三葉蟲的化石被發現，它們似乎在所有遠古海洋中均有生存。
今天在全世界發現的三葉蟲化石可以分上萬種，由於三葉蟲的發展非常快，因此它們非常適合被用作標準化石。在英屬哥倫比亞、紐約州、中國、德國和其它一些地方發現過非常稀有的、帶有軟的身體部位如足、鰓和觸角的三葉蟲化石。
三葉蟲出現後，在整個早古生代（包括寒武紀、奧陶紀和誌留紀）都可作為眾多生物的代表，他們和許多其它生物一起共同揭開了地球走進生物多樣化的序幕，從此，一個欣欣向榮的生物世界才真正出現。晚古生代時三葉蟲數量隨著門類眾多的海相無脊椎動物的大量湧現而減少，中生代到來時終於絕滅。
生命力頑強的三葉蟲雖然絕滅了，但他們以化石的形式再次麵世，也是對這個世界的又一貢獻吧。
動物地理區主要有兩個，即東方太平洋區和西方大西洋區。大西洋動物群，其分布範圍包括大西洋兩岸，如西北歐及美洲最東部新英格蘭地帶。早寒武世、中寒武世和晚寒武世分別以賀爾姆蟲、奇異蟲和油櫛蟲為代表。太平洋動物群，則以萊德利基蟲、庫庭蟲和褶盾蟲為代表。
寒武紀常被稱為“三葉蟲的時代”，這是因為寒武紀岩石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。
三葉蟲是距今5.6億年前的寒武紀就出現的最有代表性的遠古動物，是節肢動物的一種，在5億--4.3億年前發展到高峰，至2.4億年前的二疊紀完全滅絕，前後在地球上生存了3.2億多年，是一類生命力極強的生物。在漫長的時間長河中，他們演化出繁多的種類，有的長達70厘米，有的隻有2毫米。全身明顯分為頭、胸、尾三部分，背甲堅硬，背甲為兩條背溝縱向分為大致相等的三片--一個軸葉和兩個肋葉，因此名為三葉蟲。
在動物分類學上，三葉蟲屬於節肢動物門、三葉蟲綱。他們生活在遠古的海洋中，主要出現在寒武紀，到寒武紀晚期時發展到頂點。此後，三葉蟲從極盛的高峰走向衰退，延續到二疊紀末期時絕滅，沒有進入中生代。三葉蟲在整個古生代3億多年的漫長地質曆程中生生不息，繁衍出了眾多的類群和巨大的數量，三葉蟲綱可以分為10目：球接子目、萊得利基蟲目、聳棒頭蟲目、褶頰蟲目、鏡眼蟲目、裂肋蟲目、櫛蟲目、鐮蟲目、砑頭蟲目及齒肋蟲目。總計有1500多個屬，1萬多個種，其中發現於中國的有大約500個屬。
三葉蟲的形狀大多為卵圓形或橢圓形，個體大小相差卻很懸殊。發現於葡萄牙奧陶紀地層中的烏拉裂肋蟲是最大的三葉蟲之一，長達70厘米。而古盤蟲、球接子之類的微小三葉蟲卻隻有不到6毫米。常見的三葉蟲一般長度都在3到10厘米，寬度在1到3厘米。超過20厘米的就算大型的了。在中國昆明寒武紀早期地層中曾經發現過長度為30厘米的萊得利基蟲。
多數三葉蟲有眼睛。典型的三葉蟲眼睛是複眼，每個透鏡都是一個一般排列為六邊形的拉長的棱鏡。每隻複眼內的透鏡數不等，有些隻有一個，有些可達上千。他們還有可能用來作味覺和嗅覺器官的觸角，觸須可達20至30厘米。
有些三葉蟲是瞎的，可能它們居住在非常深的海底，那裏沒有光，因此用不著眼睛。有些（比如蛙形鏡眼蟲）有很大的眼睛。
三葉蟲與珊瑚、海百合、腕足動物、頭足動物等動物共生。大多適應於淺海底棲爬行或以半遊泳生活，還有一些在遠洋中遊泳或遠洋中漂浮生活。生活習性的不同決定著其身體構造不同。底棲三葉蟲身體扁平，有的三葉蟲可鑽入泥沙生活，其頭部結構堅硬，前緣形似扁鏟，便於挖掘。有的頭甲愈合，肋刺發育，尾小，具尖末刺，用以在泥沙中推進。另外，適於在鬆軟或淤泥海底爬行生活的類型，其肋刺和尾刺均很發達，使身體不易陷入泥中。營漂浮生活的類型，往往身體長滿纖細的長刺。它們以原生動物、海綿動物、腔腸動物、腕足動物的動物屍體或以海藻等細小生物為食。
三葉蟲的生活習性是多種多樣的，化石中最多的一類是保存在石灰岩或頁岩中，可見當時它們大多生活在淺海底或遊移於淤泥之上。它們有的稍能遊泳，有的隨水漂流。誌留紀中期的齒蟲類，整個身體幾乎被密密的長刺包圍，這些長刺對於它們在水裏遊泳來說是一種強有力的推進器，因此可以推測它們是遊泳的能手；同時，這些長刺也是抵禦天敵的有效武器。這種類型的三葉蟲主要是出現於奧陶紀到泥盆紀時期，當時與他共生的鸚鵡螺類、板足鱟類和魚類都是三葉蟲的勁敵，如果三葉蟲不增強遊泳能力和禦敵的武器，他們怎樣在那個競爭激烈的環境中繼續生存繁衍呢？
奧陶紀的某些三葉蟲，如寶石蟲、斜視蟲、隱頭蟲等還發展了卷曲的能力，他們的頭部和尾部可以完全緊接在一起，僅將背部的硬殼暴露在外；他們還可以鑽進淤泥以保護其柔軟的腹部器官，這樣，一方麵便於禦敵；另一方麵也可以以類似於尺蠖那樣的伸曲的方式推動身體前進。
三葉蟲為雌雄異體，卵生，個體發育過程中經過多次周期性蛻殼，在個體發育過程中，形態變化很大。一般劃分為3個階段：幼蟲期、分節期、成蟲期。對於三葉蟲的個體發育過程，科學家通常是通過采集同一層位中同一種個體的不同生長階段的標本來研究的。三葉蟲的個體發育，大致劃分為三個時期--幼年期、中年期和成年期。幼年期蟲體頭部和尾部尚不分明，也沒有胸節，直徑大約為0.24--1.3毫米。中年期蟲體頭部和尾部已經分開，胸節也已經發育，但是節數比成年期少一節。成年期蟲體的胸部與尾部節數增加到了極限，蟲體增大，殼上的刺、瘤等附加物均出現了。
三葉蟲長大以後就可以在海洋中無憂無慮地生活了，至今為止，人們還沒有在陸相地層中發現三葉蟲化石，這說明這種動物確實隻生存在海洋裏。由於三葉蟲化石常常與珊瑚、腕足動物、頭足動物共同出現，表明它們都喜歡生活在比較溫暖的淺海，在那裏，三葉蟲以各種微小的生物為食，或者也對海草及動物的屍體感興趣。可以肯定，它們不具有主動攻擊的能力，因為三葉蟲沒有良好的遊泳器官，也不具備流線形的體形，在水中行進的速度較慢。從它們的堅固背甲可以想象，一旦有凶猛的動物（如鸚鵡螺類）向它們擺出進攻的架勢時，三葉蟲會迅速把身體蜷起，象穿山甲那樣把自己保護起來，悄悄沉入海底。
三葉蟲滅絕的具體原因不明，但是誌留紀和泥盆紀時期兩齶強大、互相之間由關節連接的鯊魚和其它早期魚類的出現與同時出現的三葉蟲數量的減少似乎有關。三葉蟲為這些新動物可能提供了豐富的食物。
此外到二疊紀後期時三葉蟲的數量和種類已經相當少了，這無疑為它們在二疊紀--三疊紀滅絕事件中滅絕提供了條件。此前的奧陶紀--誌留紀滅絕事件雖然沒有後來的二疊紀--三疊紀滅絕事件那麽嚴重，但是也已經大大地減少了三葉蟲的多樣性。
各期代表：寒武紀代表性三葉蟲（5.4億--4.9億年前）多數三葉蟲身體扁平。萊得利基蟲目被認為是三葉蟲的始祖。研究中有把球接子目歸入甲殼類的觀點。
奧陶紀代表性三葉蟲（4.9億--4.4億年前）形態多樣，有的長著蝸牛一樣的眼睛，有的身上長著好幾根角，還出現了視野範圍寬廣的遊泳型三葉蟲。因為這時的海洋裏它的天敵很少，所以奧陶紀成為“三葉蟲大繁榮時代”。
誌留紀代表性三葉蟲（4.4億--4.2億年前）逃過了奧陶紀大滅絕的種類，它們在珊瑚礁附近大量繁殖。
泥盆紀代表性三葉蟲（4.2億--3.6億年前），這一時代隨著有下顎的魚類出現，海洋環境發生了巨大的變化。很多三葉蟲的身體上進化出了多種多樣的裝飾性部分，研究者認為這些裝飾能提升三葉蟲的防禦功能和感覺機能。
石炭紀\/二疊紀代表性三葉蟲（3.6億--2.5億年前），寒武紀之後，三葉蟲綱下的10個目都繁衍的相當興盛。但是泥盆紀後期的大滅絕，使除了蚜頭蟲目之外的三葉蟲全部滅絕。逃過劫難的蚜頭蟲目擁有流線型的身體，但身上沒有刺和裝飾。
在遠古海洋中三葉蟲的生活環境從淺海到深海非常廣。偶爾三葉蟲在海底爬行時留下的足跡也被化石化了。幾乎在所有今天的大陸上均有三葉蟲的化石被發現，它們似乎在所有遠古海洋中均有生存。
今天在全世界發現的三葉蟲化石可以分上萬種，由於三葉蟲的發展非常快，因此它們非常適合被用作標準化石。在英屬哥倫比亞、紐約州、中國、德國和其它一些地方發現過非常稀有的、帶有軟的身體部位如足、鰓和觸角的三葉蟲化石。
三葉蟲出現後，在整個早古生代（包括寒武紀、奧陶紀和誌留紀）都可作為眾多生物的代表，他們和許多其它生物一起共同揭開了地球走進生物多樣化的序幕，從此，一個欣欣向榮的生物世界才真正出現。晚古生代時三葉蟲數量隨著門類眾多的海相無脊椎動物的大量湧現而減少，中生代到來時終於絕滅。
生命力頑強的三葉蟲雖然絕滅了，但他們以化石的形式再次麵世，也是對這個世界的又一貢獻吧。