Artrópodos fósiles
El tipo de los Artrópodos tiene como principal carácter el presentar el cuerpo y los apéndices divididos en segmentos transversales, dotados de un esqueleto externo también articulado, de naturaleza quitinosa, más o menos incrustado de sales calcáreas. Este hecho determina que los artrópodos no posean buenas condiciones para la fosilización, y que no constituyan, en general, buenos fósiles para las determinaciones estratigráficas.
A esta regla hace excepción el grupo de los trilobites, que constituyen fósiles característicos, y también el de los gigantostráceos, aunque estos últimos están limitados a ciertas facies y localidades.
Trilobites
Forman un conjunto muy homogéneo, con muchas variaciones en detalles en las especies, lo cual constituye una gran dificultad para la distribución en grupos. El tamaño es, en general, pequeño, por lo común de unos cuantos centímetros de longitud, y es poco frecuente que pasen de 1 dm. Entre los géneros más representativos figuran los siguientes: Olenellus, Paradoxides y Olenus caracterizan, respectivamente, el Cámbrico inferior, medio y superior.
La cabeza es grande y el abdomen con 11 a 20 segmentos. Algunos paradoxideos son de gran tamaño: de 1-2 cm. Son notables los yacimientos del norte de África pertenecientes al Cámbrico, y los del Cámbrico medio y superior ruso, que ocupa grandes extensiones en Siberia y Turquestán.
Escorpiones
De todos los grupos de arácnidos existen representantes fósiles; pero los más antiguos son los escorpiones, que se conocen desde el Silúrico. Casi al mismo tiempo se descubrieron en 1884 dos ejemplares en las capas del Silúrico superior: uno en la isla de Gotland, en el Báltico, y otro en las capas de Ludlow, en Escocia. Al primero, más conocido y mejor conservado, se le denominó Palaeophonus nuncius, y puede considerarse como el más antiguo fósil terrestre.
Estos descubrimientos hicieron que se describiera en 1885 otro escorpión, que se había encontrado en 1882 en Waterville (Nueva York), y que se denominó Proscorpius osborni. Esta especie, aunque asimismo del Silúrico, parece algo más moderna que la anterior y más análoga a los tipos del Carbonífero, como Eoscorpius carbonarius, del Hullero de la cuenca del Illinois, también en Norteamérica, y otros diversos géneros y especies en las capas carboníferas de Europa.
Lo sorprendente en estos animales es su gran analogía y semejanza con las formas actuales, de tal modo que entre los Paleoscorpiones, o escorpiones paleozoicos, y los Neoscorpiones, o escorpiones del Terciario y los vivientes, las diferencias son pequeñas.
Insectos
Todos los insectos del Carbonífero, juzgando por sus analogías morfológicas con los actuales, son de metamorfosis sencillas. Los de metamorfosis complicadas se desarrollan a partir del comienzo del secundario, en cuya época, al igual que en otros grupos de animales fósiles, se experimentó una renovación de la fauna, apareciendo formas nuevas, antecesoras directas de las del Terciario y de las vivientes.
Así, los Coleópteros y los Neurópteros aparecen en el Triásico, mientras que los Dípteros y los Lepidópteros comienzan en el Jurásico, siendo los principales yacimientos los de Solenhofen (Alemania) y Santa María de Meyá (Lérida, España).
En el Oligoceno y Mioceno existen ya constituidos todos los órdenes y principales familias actuales, con una particularidad interesante, cual es que la fauna entomológica de esta época en los yacimientos europeos presenta analogías con la de las actuales de Europa, África y América. Esto constituye un argumento a favor de la hipótesis de la existencia de tierras emergidas en el Atlántico, que enlazaban en una masa común a estos continentes. Luego se produjo la fragmentación continental y la mayor diferenciación faunística.