“志留纪早期到处形成海侵，中期海侵达到顶峰。
志留纪晚期，地壳运动强烈，古大西洋闭合，一些板块间发生碰撞，导致一些地槽褶皱升起，陆地开始从海中显著提升，大陆面积显著扩大。
志留纪晚期，陆生植物中的裸蕨植物首次出现，植物终于从水中开始向陆地发展，这是生物演化的重大事件。此前生物都生存在水中，但是奥陶纪和志留纪早、中期海侵时，海水裹胁着大量海洋生物淹没了大片陆地。当志留纪晚期陆地抬升、海侵消退时，大量海洋生物无法退回到海洋，被遗弃在了陆地上。这些生物大部分死亡，仅其中小部分存活了下来，它们发展成为后来的陆生生物。出现了由水生向陆生过渡的植物类型原始裸蕨植物。
志留纪出现了有颌的盾皮鱼类和棘鱼类。无颌类在志留纪虽然很繁盛。但因为无颌，生活方式落后，仅能以流入口内的水中夹杂的食物为食，所以在生存斗争中，它们敌不过新兴的有颌鱼类而日趋衰落了。这在脊椎动物的演化上是一重大事件，鱼类开始征服水域，为泥盆纪鱼类大发展创造了条件。
泥盆纪北方古大陆是温暖的，远至现在的北极地区都处于温带气候。
泥盆纪早期出现了石松类植物，多为形态简单、个