Lịch sử phát triển của sinh giới là một quá trình phức tạp và kéo dài hàng tỷ năm, được chia thành các đại và kỷ địa chất khác nhau. Sự phân chia này dựa trên những biến đổi lớn về địa chất, khí hậu và các hóa thạch tìm thấy trong các lớp đất đá.
Hóa thạch là di tích của sinh vật để lại trong các thời đại trước, được bảo tồn trong các lớp đất đá.
Việc nghiên cứu hóa thạch giúp chúng ta hiểu rõ hơn về lịch sử phát triển của sinh vật, sự thay đổi của môi trường và khí hậu qua các thời kỳ. Tuổi của hóa thạch được xác định bằng phương pháp địa tầng học và phân tích đồng vị phóng xạ.
Trong lịch sử phát triển của sinh giới, có 5 đại chính:
- Đại Thái Cổ:
- Đại Nguyên Sinh:
- Đại Cổ Sinh:
- Đại Trung Sinh:
- Đại Tân Sinh:
Cây có mạch và động vật lên cạn xuất hiện ở kỉ Silua. Các sinh vật chuyển đời sống từ dưới nước lên cạn vào kỷ Silua.
Trong đại Trung Sinh, thực vật có hoa xuất hiện ở kỉ Krêta (Phấn trấng).
Trong lịch sử phát triển của sinh giới qua các đại địa chất, các nhóm linh trưởng phát sinh ở kỉ Đệ Tam (Thứ ba) của đại Tân Sinh. Kỉ Đệ Tam chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của cây hạt kín, chim và thú, tạo tiền đề cho sự xuất hiện và tiến hóa của các loài linh trưởng. Đến kỉ Đệ tứ (Thứ tư) của đại Tân sinh, loài người xuất hiện.
Sự tiến hóa của sinh giới luôn diễn ra theo hướng ngày càng đa dạng và phong phú, tổ chức cơ thể ngày càng cao và khả năng thích nghi ngày càng hợp lý. Hóa thạch là bằng chứng trực tiếp và vô cùng quan trọng để nghiên cứu lịch sử phát triển của sinh giới.
Trôi dạt lục địa, do sự di chuyển của các phiến kiến tạo, cũng ảnh hưởng lớn đến sự phân bố và tiến hóa của sinh vật trên Trái Đất.