Флора. Долгое время из кембрийских  слоев были известны лишь морские водоросли, начавшие свою историю еще в протерозое. Остатков наземных растений не было известно. Только в 1946 г. С.Н. Наумовой удалось определить из нижнекембрийских отложений Ленинградской области споры и обрывки кутикулы, принадлежащие, несомненно, наземным растениям. По всей вероятности, это те мелкие кустарнико-подобные псилофиты, которые обитают на земле и позже –в силуре и девоне. Правдоподобно предполагать, что примитивная псилофитовая растительность могла поселиться на сырых прибрежных низменностях, не уходя далеко от воды.

Фауна кембрийского периода в высшей степени своеобразна. Это почти исключительно морские беспозвоночные. В кембрийских слоях открыто не менее 1500 видов различных классов и отрядов. Но все они принадлежат архаическим формам наиболее примитивного строения. Даже распространённые в кембрии членистоногие-трилобиты, составляющие 60% всей тогдашней фауны, представлены наиболее просто организованными –гипопариями и опистопариями; иногда они лишены глаз и еще не способны свертываться для защиты брюшной, непокрытой панцирем, части тела. Среди другой распространенной кембрийских слоях и достигающей 30% всего населения группы брахиопод опять- таки преобладают наиболее просто устроенные беззамковые формы.

В целом кембрий можно назвать периодом простейших трилобитов и беззамковых брахиопод. Однако в слоях кембрия содержится остатки всех типов беспозвоночных.

Простейшие известны в виде ядер фораминифер из синей глины окрестностей Ленинграда. Они существенно ничем не отличаются остатки всех видов беспозвоночных.

Губки- водные, большей частью морские, одиночные или колониальные низшие многоклеточные животные. Они вели прикрепленный  образ жизни стенки тела прорезаны сетью каналов и пустот с особыми жгутиковыми камерами. Опорой тела служат микроскопические иголочки-спикулы. У кремневых губок они состоят из кремнезема, у известковых-из углекислого кальция. Особым органическим веществом – спонгином спикулы соединяются между, собой или плотно срастаются в скелетный остов.

В ископаемом состоянии губки известны с кембрия, когда существовали кремневые – четырехлучевые и шестилучевые.

С губками сближают своеобразную, свойственную только кембрию, группу археоциат. Подобно кораллам, археоциаты- строители рифов. В Австралии известняки с археоциатами тянуться более чем на 500 км, имея почти 100 м мощности. Возможно, что это — самый боль­шой из палеозойских рифов. Важное значение имеют археоциатовые известняки среди кембрийских пород в Марокканском Атласе и Анти- Атласе. Некоторые ученые, предполагая, что археоциаты жили в усло­виях, которые необходимы кораллам, высказывали гипотезу о теплом климате тех областей, в которых встречаются археоциатовые известняки. Другие же исследователи, напротив, приходят к заключению о сравнительно холодных бедных известью водах, в которых обитали археоциаты. Это — одиночные или колониальные вымершие морские животные. Они имели известковый скелет в виде двойного, вложенного одно в другое кубка, чаши, конуса, цилиндра с пористыми стенками. Промежутки между ними выполнялись поперечными пластинками — днищами или радиальными перегородками. Археоциаты характерны для нижнего и среднего кембрия; некоторые считают, что только для нижнего.

Археоциаты обитали на твердом известковом грунте, тогда как три­лобиты жили почти исключительно на илистом и песчаном дне.

Кишечнополостные — примитивные многоклеточные живот­ные с радиальной симметрией. Тело их представляет двухслойный ме­шок с одним отверстием. У многих видов имеется известковый, или хи­тиновидный, скелет. Обитают преимущественно в море, чаще всего прикрепляясь к субстрату.

Тип кишечнополостных разделяется на четыре класса: гидроидные, сцифоидные, коралловые полипы и гребневики. Условно к ним относят вымерший класс граптолитов.

В ископаемом состоянии кишечнополостные известны с протерозоя.

Остатки граптолитов встречаются с нижнего кембрия до нижнего карбона. Граптолиты разделяются на два отряда: Dendroidea (древо­видные) и Graptoloidea (настоящие граптолиты). Типичным представителями Dendroidea является Dictyonema, ведущий то прикрепленный, то пассивно плавающий образ жизни. Появившись в середине кембрия, граптолиты достигли расцвета в силурийском периоде, когда они были представлены высшим подотрядом Axonophora, снабженным твердой осью.

К кишечнополостным относятся медузы, которые тоже жили в кембрийских морях и, несмотря на отсутствие твердых образований в студенистом теле, оставили следы своего существования то в форме отпечатков на поверхности слоев, то в виде ядер, находимых в пластах кембрия Северной Америки, Скандинавии, Чехии, СССР.

Иглокожие имеют пятилучевую симметрию и особую водонос­ную (амбулякральную) систему. Это исключительно морские, свободно плавающие или прикрепленные ко дну животные со скелетом из срос­шихся табличек. Скелет обладает решетчатой микроскульптурой. Раз­личают классы: морских звезд, змеехвосток, морских ежей, голотурий, морских лилий, бластоидей, цистоидей, карпоидей, текоидей. Примитив­ные представители последних пяти классов встречаются в отложениях кембрия.

Черви оставили лишь следы ползания по мокрому песку и глине, а также отпечатки, которые в кембрийских слоях штата Британская Колумбия Северной Америки так сохранились, что можно видеть не только общие очертания тела, но отпечатки внутренних органов, щупа­лец, щетинок и т. п.

Брахиоподы, или и лечен огне. Считают, что они произошли из докембрийских червей путем упрощения внутренней организации под влиянием прикрепленного образа жизни с одновременным усложнением и усовершенствованием раковины. Вследствие этого плеченогих ­рассматривают то как червеобразных, то как моллюскообразных. В кем­брии встречаются преимущественно беззамковые плеченогие с просто устроенной раковиной. Характерны семейства патеринид, Obolidae, си- фонотретид, дисцинид. Lingula и Obolus обитали в прибрежье; места их нахождения указывают на древние пляжи. Из замковых известны еще редко встречающиеся рода Orthis, Othisina.

Моллюски дают редко находимые остатки. Однако они показы­вают, что уже тогда эта группа животных разделялась на пластинчато­жаберных, брюхоногих, лопатоногих и головоногих. Каждая из этих ветвей была представлена довольно примитивными формами, что сви­детельствует о первых этапах эволюции моллюсков. Изредка находи­мые остатки пластинчатожаберных всегда в виде небольших раковинок принадлежат, возможно, и десмодонтам и таксодонтам. Встре­чаются также неопределенного систематического положения гиолиты. Из брюхоногих-известны колпачкообразные раковины сценелла, стенотека. Но в более высоких слоях кембрия нередки представители Pleurotomariidae, Bellerophontidae, Eumphalidae, говорящие о сравни­тельно далеко ушедшей эволюции брюхоногих, чего не наблюдается среди головоногих. К ним принадлежит близко стоящий к ортоцератитам род Volbortella с очень простым строением раковины.

В общем примечательно, что кембрийские моллюски, как и брахиоподы, имеют небольшие размеры раковин, чаще всего роговых и хитиновых, реже известковых.

Членистоногие являются наиболее высокоорганизованными животными кембрия. Среди членистоногих особенно выделяются три­лобиты в изобилии жившие в тогдашних морях и океанах. Известны многочисленные роды и виды, находимые в различных песчаных и слан­цевых породах. Трилобиты кембрия составляют первую трилобитовую фауну, отличавшуюся рядом признаков примитивного строения. Все же тогда это были самые сильные, самые крупные и развитые живот­ные, занимавшие господствующее положение. Обитая на дне кембрий­ских морей, трилобиты быстро расселялись и быстро изменялись. Вследствие этого остатки их в кембрийских отложениях широко распространены, разнообразны и имеют огромное значение для стратигра­фии и синхронизации пластов различных мест материков. Часто трило­битов находят в глинистых осадках открытого моря, также глубоких частей шельфа и континентальных склонов. Реже встречаются трило­биты совместно с толстостенными раковинами — обитателями мелкоморья.

Трилобиты были покрыты толстым на спине и тонким с брюшной стороны панцирем. Обычно сохраняется только спинная часть панциря, который разделяется на головной щит, туловищный шит и хвостовой. Отсюда название «трилобит» («трилобос» — с греческого значит «трех­членный»). Хвостовой щит у кембрийских трилобитов слабо развит. Бо­ковые части головного щита называются щеками.

Выяснилось, что одни роды трилобитов распространялись почти по всей Северной Америке, достигая Аргентины, Австралии и Китая, другие обитали на территории теперешних Европы, Марокко и Атлантического побережья Северной Америки. Такое географическое распро­странение трилобитов дало основание различать трилобитов тихоокеан­ской провинции и атлантической (рис. 10).

Стратиграфическое разделение кембрийских отложений основано главным образом на изучении трилобитов (табл. VII):

Позвоночные представлены остатками весьма примитивных рыб, находимых в верхних частях кембрия.