Las condiciones de la Tierra han cambiado de modo paulatino o tras violentos cataclismos. Paralelamente han evolucionado los organismos vivos, tanto vegetales como animales. En el curso de las eras geológicas, grupos enteros se han extinguido y han dado paso a otros completamente distintos. Se conoce precisamente como animales prehistóricos a aquellos que vivieron antes de la era histórica y ahora han desaparecido.
Gusanos, trilobites, moluscos y otros invertebrados
Los primeros animales prehistóricos de los que se tiene noticia proceden del precambrico, período geológico que comprende los tiempos mas antiguos, inmediatamente posteriores a la formación de la Tierra. Estos seres consistían en formas similares a medusas, gusanos y estrellas. En la mayor parte de los casos sólo han quedado huellas e impresiones fósiles en las rocas, por lo que su conocimiento es muy impreciso. No obstante, la actividad de la vida marina animal en aquellas lejanas épocas tuvo que ser muy intensa, ya que a partir de ella se originaron gran parte de los grupos de invertebrados mas importantes.

En la era primaria, hace unos 570 millones de años, adquirieron relevancia unos artrópodos (animales dotados de patas articuladas) que presentaban cierto parecido con los cangrejos: los trilobites: Su cuerpo, compuesto de segmentos, estaba protegido por un duro caparazón que constaba de tres lóbulos longitudinales y quecontinuaba en la cabeza, donde formaba un escudo semicircular. Poseían un elevado número de patas, dos por segmento, así como un par de largas antenas, y vivían en los fondos de los mares primitivos. Los mayores alcanzaron un tamaño superior a los setenta centímetros de longitud. Tras experimentar una gran difusión, se extinguieron dejando múltiples restos fósiles.
Junto a los trilobites, vivieron numerosas especies de esponjas, corales, medusas, gusanos y moluscos, que se diversificaron progresivamente, al tiempo que surgían los primeros vertebrados acuaticos y terrestres. Los moluscos, y en especial los cefalópodos (grupo al que pertenecen los calamares), experimentaron un gran auge en la era secundaria. Entre ellos destacaron los ammonites y los belemnites. Los primeros estaban protegidos por conchas de forma espiral y eran nadadores. Los belemnites, por su parte, presentaban un caparazón recto y, como los anteriores, disponían de numerosos tentaculos.
A medida que la vida conquistaba la tierra firme y los bosques cubrían los primitivos continentes, proliferaron nuevos grupos de invertebrados: insectos, que alcanzaron en ciertos casos una considerable envergadura, como es el caso de las libélulas gigantes, de unos setenta centímetros; arañas y escorpiones; ciempiés, etc.

Peces acorazados y anfibios
En la era primaria, mientras los trilobites se expandían por los mares, iniciaban su evolución en lasaguas dulces los primeros vertebrados, primitivos peces carentes de mandíbulas. Muchos desarrollaron en la parte anterior del cuerpo un poderoso armazón de placas óseas, lo que les daba un aspecto acorazado: eran los llamados ostracodermos. En ellos, la porción final del tronco estaba formada por escamas rómbicas.
La mayor parte de los ostracodermos se extinguió; una línea evolutiva dio origen a las lampreas actuales y otra hizo surgir los primeros peces con mandíbulas, o placodermos, provistos también de placas óseas. Algunos, como el Dunkleosteus, eran voraces depredadores y medían mas de diez metros de longitud. Presentaban robustas mandíbulas dotadas de poderosos dientes con los que podían romper la protección ósea de otros peces. A partir de los placodermos se originaron los peces de esqueleto cartilaginoso, entre los cuales se hallan los tiburones, y los osteictios, dotados de esqueleto óseo. Algunos de estos últimos, de aletas lobuladas y carnosas y con sacos faríngeos capaces de almacenar aire, habitaban lagunas que periódicamente se secaban, por lo que debían arrastrarse por medio de sus aletas hasta otros lugares cubiertos de agua: de este grupo derivaron los anfibios.
Entre los primitivos anfibios, muy parecidos a reptiles, hubo especies de gran tamaño, provistas de robustas colas y patas y de fuertes mandíbulas. Algunos, como el Icthyostega, alcanzaron noventa centímetros de longitud, yotros, como el Eryops, llegaron a medir 1,5 m.

El reinado de los grandes reptiles
Los primeros vertebrados específicamente terrestres, independizados en gran medida del medio acuatico, fueron los reptiles, que procedían de los anfibios y aparecieron en la era primaria. Sin embargo, fue durante la era secundaria, hace unos 200 millones de años, cuando este importante grupo conquistó la supremacía en tierra y produjo un gran número de especies, algunas de las cuales se adaptaron también a los medios acuaticos y aéreos. El dominio de los reptiles fue prolongado, ya que duró unos 140 millones de años, en el transcurso de los cuales originaron formas gigantescas que alcanzaron su culminación en los dinosaurios.
En el grupo de reptiles denominados pterosaurios se desarrollaron amplias expansiones membranosas, entre el cuerpo y las extemidades anteriores, lo que les permitió acceder al medio aéreo. El Pteranodon poseía largas extremidades y alcanzaba una envergadura de ocho metros; su cabeza era voluminosa y en su región caudal sobresalía una prolongación ósea que equilibraba el peso del enorme pico del animal.
El Pterodactylus tenía una talla menor y poseía un pico alargado con dientes.
En otro ambiente, ictiosaurios y plesiosaurios se adaptaron a la vida marina. Los primeros eran parecidos a peces, presentaban una aleta dorsal y otra caudal y disponían de largas mandíbulas dentadas. Los plesiosaurios,que llegaban a medir tres metros de longitud, presentaban un aspecto mas similar al de los reptiles. Sus extremidades se habían transformado en aletas natatorias y el cuello era prolongado y serpentiforme.
Un capítulo especial lo constituyen los dinosaurios, muchos de los cuales alcanzaron dimensiones colosales. Entre los mas grandes cabe mencionar a los diplodocus, con mas de 25 m de longitud. Estos saurios tenían un largo cuello que arrancaba de un cuerpo poderoso y macizo, una cabeza pequeña y una cola de considerable extensión; eran herbívoros.
El brontosaurio, que vivió en Norteamérica, medía unos veinte metros de largo, mas de cuatro de alto, pesaba unas treinta toneladas y era también herbívoro. Mayor aún era el braquiosaurio, con una altura de 12,5 m y un peso estimado en cerca de ochenta toneladas, igual al de veinte elefantes de gran talla.
Algunos dinosaurios poseían placas córneas, astas y otras defensas. Tal era el caso del Triceratops, que mostraba dos cuernos y una cresta en la parte posterior de la cabeza, y del Stegosaurus, de mas de seis metros de largo, con doble fila de placas óseas en su lomo.
También hubo especies carnívoras, como el Megalosaurus, de tres metros de altura, que caminaba sobre las dos patas traseras; y el gran depredador Tyrannosaurus, de unos doce metros de longitud y cinco de altura, también bípedo. Tras dominar la Tierra durante mas de cien millones deaños, los dinosaurios se extinguieron masiva y rapidamente. La causa de su desaparición continúa siendo un misterio para los científicos, que han elaborado decenas de teorías para explicarla, y que van desde cambios climatológicos bruscos a la posible acción de radiaciones cósmicas.

Aves y mamíferos prehistóricos
Los restos de ave mas antiguos que se conocen corresponden al Archaeopterix, que vivió hace unos 150 millones de años y que presentaba una mezcla de rasgos de ave, como la posesión de plumas y ciertos caracteres óseos, y de reptil, como el hecho de tener una larga cola y dientes. Estos fósiles sugieren que las aves descendieron de un grupo de reptiles que adquirió la capacidad de volar y transformó su anatomía y fisiología como consecuencia de ello.
Los mamíferos, por su parte, aparecieron ya en la era secundaria, también a partir de los reptiles, y durante el predominio de los grandes saurios presentaron formas de pequeño tamaño.
Con el ocaso de los dinosaurios, comenzaron su brillante expansión hace unos sesenta millones de años, en la era terciaria. Entre los grandes mamíferos destacaron los proboscídeos, de dieta herbívora, que poseían prolongaciones carnosas en forma de trompa y grandes colmillos similares a los de los elefantes. El Dinotherium alcanzaba cinco metros de altura y tenía dos colmillos curvados hacia abajo. Otros, como el mastodonte, contaban con cuatro defensasproyectadas hacia delante. En Sudamérica vivió el perezoso gigante, o Megatherium, que tenía unos seis metros de longitud y varias toneladas de peso.
Pronto se desarrollaron también animales parecidos al rinoceronte, como el Paraceratherium, de unos cinco metros de altura; otros emparentados con los armadillos, como el gliptodonte, o con los rumiantes, como el Synthetoceras, especie sudamericana de aspecto semejante al de los antílopes, con dos cuernos curvos en la cabeza y otro bifurcado y prominente en el extremo del hocico. En el continente americano surgieron los primeros animales emparentados con los caballos, los pequeños Eohippus, cuyo tamaño era similar al de un perro y que presentaban cuatro dedos en las patas delanteras y tres en las traseras (los équidos, sin embargo, desaparecieron posteriormente de América).
Los profundos cambios climaticos acaecidos durante la era cuaternaria, hace unos dos millones de años, ocasionaron un enfriamiento general debido a las glaciaciones.
Ello dio lugar a una radical modificación de la fauna. Surgieron así especies adaptadas al clima glacial, como el rinoceronte lanudo, el mamut, el oso de las cavernas, el uro o toro primitivo, el ciervo gigante y el felino conocido como 'dientes de sable', o Smilodon. Buena parte de estas especies animales fueron contemporaneas del hombre primitivo, como se ha comprobado por los huesos hallados en yacimientos prehistóricos.