地球上最早出現(xiàn)的動物可能是從沒有細胞核的原核生物演化來的，是單細胞的原生動物，有細胞核和細胞器，但是沒有器官的分化。迄今確認(rèn)的最早的原生動物發(fā)現(xiàn)于美國科羅拉多大峽谷，是一些瓶狀微體化石所代表的動物，生活時代約為7.5億年前，形似現(xiàn)生的一類有骨骼的變形蟲。

地球上最早出現(xiàn)的動物可能是從沒有細胞核的原核生物（如藍細菌）演化來的，是單細胞的原生動物，有細胞核和細胞器，但是沒有器官的分化。這些單細胞的原生動物在寒武紀(jì)之前很少有化石記錄。迄今確認(rèn)的最早的原生動物發(fā)現(xiàn)于美國科羅拉多大峽谷，是一些瓶狀微體化石所代表的動物，生活時代約為7.5億年前，形似現(xiàn)生的一類有骨骼的變形蟲。

早期多細胞動物的化石材料則比較豐富，可以從中看出早期原生動物的形態(tài)特征。5.8億～5.4億年前的埃迪卡拉動物群中有軟軀體動物，更早的6億～5.8億年前的甕安動物群中有動物胚胎，而在6.35億～5.8億年前的藍田生物群中，可以看到具有觸手和類似腸道特征、形態(tài)可與現(xiàn)生腔腸動物或蠕蟲類相比較的動物。目前發(fā)現(xiàn)的最早的后生動物遺骸化石，可能是產(chǎn)于納米比亞7.6億～5.5億年前地層中的一些海綿狀的化石。這種中空的花瓶狀海綿化石只有一粒灰塵那么大，全身布滿能控制水流的孔，其生存年代與通過分子鐘計算的動物起源時間非常匹配。研究人員也曾預(yù)測，海綿體可能是地球上最早的后生動物生命的形態(tài)。

后生動物出現(xiàn)以后不久就演化出了骨骼。目前公認(rèn)最早的長有骨骼的后生動物化石是出現(xiàn)在5.48億～5.42億年前的克勞德管。而年代更早的，如甕安動物群中保存的5.8億年前的大量海綿化石、骨針化石等，都還未有定論。

到寒武紀(jì)初的小殼動物演化大輻射（距今約5.4億年）時，涌現(xiàn)出大量長度多為毫米級的多門類骨骼化后生動物化石，它們包括軟體動物、節(jié)肢動物、腕足動物、腔腸動物、環(huán)節(jié)動物和海綿動物等，以及一些分類位置不明的化石，這一現(xiàn)象稱為早期后生動物骨骼化事件。

后生動物的骨骼化很可能是多種原因引起的：外因可歸為大氣含氧水平的提高，或者海水中鈣離子濃度上升等，內(nèi)因有發(fā)育受到調(diào)控機制的控制和捕食壓力等。后生動物骨骼化了，就能夠迅速進行輻射狀的演化，并在此后的地質(zhì)歷史中逐漸成為生物界的主要成員。