Органический мир в течение ордовикского и силурийского периодов, т. е. на протяжении почти 90 млн. лет, продолжал сильно эволюционировать. Абсолютное господство принадлежало морским беспозвоночным. Увеличивается роль прибрежной псилофитовой флоры — бескорневой, появляются мхи и плауновые, которые медленно заселяют насыщенные парами воды низменные побережья.
К концу силурийского периода медленно угасают примитивные формы. Архаичные организмы вымирают, уступая жизненные пространства более совершенным формам, которые и определили дальнейший ход развития органического мира. Одной из характерных особенностей последующего развития органического мира явилось то, что организмы стали заселять уже не только узкую мелководную часть морских бассейнов — эпиконтинентальных морей и океанов, а стали удаляться от морского побережья и распространяться в глубь континентов.
В девонском периоде, который продолжался от 410 до 350 млн. лет назад, среди флоры господствовали псилофиты, произраставшие на заболоченных побережьях. В конце девонского периода они вымерли, уступив место плауновым, хвощевым, папоротникам и голосеменным растениям. Из животных на суше в это время обитали крупные скорпионы, многоножки и насекомые, и только в конце девона появились позвоночные. Это были земноводные формы, и первые представители этих животных названы стегоцефалами. Ландшафты девонского периода были довольно своеобразными. Растительность произрастала только на приморских низменностях и на берегах крупных озер и рек. Удаленные от воды участки были не только лишены какой-либо растительности, но здесь даже отсутствовал почвенный покров.
Среди морской фауны девонского периода господствовали рыбы, и недаром это время иногда называют периодом рыб. Некоторые гигантские рыбы достигали 10-метровой длины. Голова и передняя часть туловища покрывались мощным панцирем из крупных костных пластин. Кроме панцирных рыб, в морях водились хрящевые рыбы (акулы, скаты), кисте-перые и двоякодышащие рыбы. Некоторые кистеперые рыбы обладали мощными плавниками. С их помощью они не только плавали, но довольно успешно перемещались по дну высохших водоемов. Скелет плавников этих рыб очень похож на скелет конечностей примитивных наземных позвоночных — земноводных. Поэтому многие ученые считают, что кистеперые рыбы были предками некоторых наземных позвоночных. Полагают, что появление и расселение двоякодышащих рыб было результатом периодического, но кратковременного обмеления и даже пересыхания водоемов.
Морская фауна беспозвоночных обладала определенной географической дифференциацией. Большим развитием пользовались в девоне брахиоподы. Только общее количество родов брахиопод в это время превышало 320, и они распространялись в различных зонах морей.
Большое развитие получила коралловая фауна, особенно четырехлучевые кораллы. Последние совместно с мшанками и коралловыми полипами участвовали в постройке крупнейших, рифов.