Paleozoikoa Lurraren historiaren barruko garai geologiko bat da. Gutxi gorabehera, 291 milioi urte iraun zuen, duela 542 milioi urte hasi eta orain dela 251 milioi urtera arte. Oro har, geologoek sei aldi edo arotan banatzen dute garai hau; zaharrenetik hasita, honako hauek dira: Kanbriarra, Ordoviziarra, Siluriarra, Devoniarra, Karboniferoa eta Permiarra.
Paleozoikoaren hasieran, Lurreko klima epela zen, oro har, eta animaliak eta landareak soilik ozeanoetan bizi ziren.
Landareak eta animaliak garatzen ziren bitartean, Lurraren forma ere aldatu egiten zen. Paleozoikoaren hasieran existitzen ziren kontinente bananduak oso ezberdinak ziren gaurkoekin konparatuta. Adibidez, gaur egun Ipar Amerika denaren zatirik handiena Groenlandiari lotuta zegoen, geologoek Laurentia deitzen duten kontinente batean. Kontinente hau ekuatorean kokatuta zegoen, Ipar Amerikako egungo kokapenetik urrun. Karboniferoaren hasieran, gaur egungo Ipar Amerikako barnealdearen zati handi bat barne-itsaso ez oso sakon batez estalita zegoen, eta kareharrizko formazio zabalak garatu ziren.
Zingira erraldoiak garatu ziren leku askotan Karbonifero berantiarrean, eta gaur egungo Estatu Batuetako ekialdeko ikatz biltegi handiak eratu ziren. Permiarrean zehar, basamortuak hedatu ziren. Kontinenteak, paleozoikoan mugitzen hasi ziren, eta, aro honen amaierarako, kontinente guztiak batu ziren, geologoek Pangea deitzen duten superkontinente edo kontinente erraldoi bat eratzeko. Kontinenteak mugitu eta elkar jo ahala, zenbait mendikate sortu ziren, Appalacheak eta Uralak adibidez. Kontinenteak lekuz aldatu ziren arren, orokorrean iparraldeko kontinenteak lehorrak eta beroak ziren; aldiz, hegoaldeko kontinente gehienak izotzez estalita zeuden.