Kambriska organismer levde under den kambriska eran, från cirka 542 till 488 miljoner år sedan. Den kambriska eran är känd för den kambriska explosionen, en abrupt period av adaptiv strålning under vilken representanter för alla moderna djurfylor (förutom bryozoer) dök upp. Detta inträffade för cirka 530 miljoner år sedan och varade i cirka 10 miljoner år.
Början av den kambriska perioden har traditionellt definierats som uppkomsten av sköldformade leddjur som kallas trilobiter och tidiga svampar (och de första revbyggarna) som kallas arkeocyatider (bokstavligen ”uråldriga bägare”). Sedan dess har dess start omdefinierats som en utrotningshändelse som markerar den kambriska-prekambriska gränsen. Tidpunkten för denna händelse har definierats mycket exakt med hjälp av förändringar i kolisotopförhållanden som inträffade under denna period, vilket indikerar en stor nedgång i planetarisk biomassa.
Kambriska fauna var de första verkligt mångfaldiga faunas som utvecklades. Början av den kambriska perioden markeras av de ovan beskrivna trilobiter och arkeocyatider, förutom den lite äldre lilla skalfaunan, de första kända organismerna med ett hårt skal, tros vara enkla brachiopoder. Tidigt i kambrium uppträder distinkta spårfossiler, inklusive vertikala hålor och andra spår som tros ha lämnats av de första djuren som utvecklade hydrostatiska skelett. Ett hydrostatiskt skelett är inte alls ett hårt skelett, utan snarare en vätskefylld kroppshåla som är fäst vid och dras på av omgivande muskler.
Under hela den kambriska perioden utvecklades en mängd olika ryggradslösa djur – och några tidiga ryggradsdjur i form av käklösa fiskar -. Dessa inkluderar maneter, tidiga kräftdjur, svampar, Priapulida, den extremt vanliga Marrella (en släkting till trilobiter), den lilla arachnomorph Yohoia, den mjukkroppade trilobiten Naraoia och ”konstiga underverk” inklusive den bisarra femögda Opabinia, en vagt räka -liknande leddjur med ett klot bihang som sträcker sig från munnen, den enorma (med kambriska mått mätt) Anomalocaris, som var det första spetsrovdjuret, den taggiga sammetsmasken Hallucigenia och den udda linjalliknande Odontogriphus.
Ungefär hälften av den kambriska faunan dog ut under de kambriska-ordoviciska utrotningen i slutet av perioden. Brachiopods, conodonts och trilobiter var starkt påverkade. Trilobiter var aldrig så många eller olika igen.