寒武纪（Cambrian Period），显生宙古生代第一个地质时代，其时间划分为538.8±0.2~485.4±1.9Ma，共设立四统十阶，已建立6枚“金钉子”。底界划分来自于同位素测年为538.8±0.2Ma的纽芬兰统底界“金钉子”——幸运阶“金钉子”，顶界划分来自于同位素测年为485.4±1.9Ma的奥陶系下奥陶统底界“金钉子—”特马豆克阶“金钉子”。

寒武纪作为划分显生宙与前寒武纪时代的分界，其最主要特征是发现了大量的动物化石，其种类约有2500多种，除脊椎动物外，几乎包含所有门类。寒武纪时期地壳系统稳定，罗迪尼亚超大陆分解后在寒武纪时期重组，形成一个以冈瓦纳大陆为主的大陆板块，新的超级大陆从南半球向南延伸到南极，北半球则形成了一个超大的大洋系统—泛大洋（Panthalassic Ocean）。

寒武（Cambria）一词最早是由英国地质学家亚当·塞奇威克（Adam Sedgwick）于1835年以英国北威尔士西北部的寒武山脉提出初次命名，Cambria是英国西北部地区的坎布里亚郡，原是英国古代的一个王国威尔士，其威尔士文（Cymru）罗马化后转变成为Cambria。其中文名称源自于日语的汉字音译一直沿用。

2005年，国际地层委员会采纳了2004年由寒武系分会批准的“四统十阶的划分方案”，将寒武系地层自下而上划分为：纽芬兰统（幸运阶、第二阶）、第二统（第三阶、第四阶）、苗岭统（乌溜阶、鼓山阶、古丈阶）、芙蓉统（排碧阶、江山阶、第十阶）。其中第二阶，第二统的第三阶、第四阶，第十阶为尚未命名的临时名称。

中国地质调查局和全国地层委员会组织实施下，经国土资源部批准（国土资[2014]374号）出版发行了《中国地层表(2014)》，《中国地层表》《中国地层指南及中国地层指南说明书》是中国地质行业标准规范重要内容之一，在参考国际地层学研究的基础上编制了中国地区的地层年代表。

在元古宙末期，大陆裂解成为诸多古陆版块并被地槽区分隔，地台沉积盖层不断发展，形成了广阔又相对稳定的陆表浅海环境。自新元古界末期开始，地球开始了新一轮的地壳运动，该运动被称之为加里东构造阶段。

加里东构造将现在的南美洲、南极洲、非洲、印度、澳大利亚古陆板块聚合形成瓦岗纳古陆，北美古陆与格陵兰古陆聚合形成劳伦大陆，与西伯利亚地区、哈萨克斯坦、塔里木、波罗的、华北、华南古陆以零星分布的方式集聚在南半球，古陆之间以地槽带形成沉积。北半球形成了一个超大的大洋系统—泛大洋（Panthalassic Ocean），南半球位于西伯利亚大陆板块西南的为古大西洋（Iapetus），位于波罗的和西伯利亚大陆之间的为埃吉尔洋（Ægir），位于波罗的和冈瓦纳大陆之间的被称之为澜洋（Ran）。

全球性的地壳运动一直持续到寒武纪中期，形成著名的泛非造山带、东非造山带、库尔加造山带等并导致冈瓦纳大陆聚合并发生旋转运动，古大西洋扩张形成上万公里长的大洋中脊。

寒武纪时期是一个海洋占优势的时代，其形成的地层多为海相地层。期间发生过多次的海侵活动，大陆版块重新被海水所淹没，如中国的华北地台，形成于古元古代末期的吕梁运动，在震旦纪时露出地表，到寒武纪时期发生海侵时间后变成陆表浅海，直至中奥陶纪末期海水推出才形成现今的华北古陆。

寒武纪早期发生了全球范围的海侵，海平面上升，钙、磷融入海洋中形成了大量的含磷地层，形成了寒武纪时期最重要的矿产—磷矿。

中国四川、吉林省、河南省和摩洛哥、伊朗、俄罗斯西伯利亚的地层中含有石膏矿层，可能与该时期发生过大规模海退有关。

海侵事件形成海相岩层，造成石灰岩沉积广泛。

另外寒武纪时期还盛产有石煤、钒、、铜、金、钴、等数十种元素的多元素矿床。

寒武纪大部分地区气候比较温暖、干燥。在全球多个地区沉积底层中都发现有古杯动物灰岩和古杯礁。古杯动物是一种海生多细胞动物，生活在不低于25℃水温的海水中。寒武纪时期发生过多次的海侵和海退事件，使得大气中含氧量和海水中的含氧度发生快速变化。早期海洋分层现象明显，表层海水氧化，底层水缺氧甚至硫化，深水区缺乏底栖生物。从第二统晚期海底氧化面积增大，底栖生物开始向深水区扩散。

环境中影响生物生活的非生物因素有底质、温度、深度、光线、盐度、气体、海拔等。寒武纪时期，地球海洋处于陆表浅海环境，海洋底质由微生物席型底质向混合型海洋底质演化过渡，海底多泥多沙，缺乏后生动物建造，海洋硬底质环境尚未形成。泥质软底的海底适宜软体动物门和节肢动物门生存，砂质软底则适宜硬壳类钻孔动物生存，25℃水温适宜生物礁的发育，浅海陆表的环境有利于藻类植物生存，并以此影响到部分以藻类植物为食的动物分布。寒武纪时期，诸多利于动物发展的环境因素使得动物界出现了爆发式的大发展，以具有硬体的生物为特征，几乎所有的无脊椎动物门绝大部分纲都已出现，被称之为寒武纪生命大爆发。：20-34

寒武纪早期以小壳动物群进入鼎盛时期为标志，以云南省的“澄江动物群”为主要代表。其特征是个体微小（1~2毫米），主要有软舌螺、单板类、腕足动物门、腹足类动物及分类位置不明的棱管壳等。

寒武纪中期以大量三叶虫的出现为标志，以伯吉斯页岩瓦尔科特动物群（Burgess Shale）为主要代表。寒武纪一发现动物化石2500多种，最多的为节肢动物门中的三叶虫，故寒武纪又称之为“三叶虫时代”。

寒武纪晚期以伯吉斯页岩化石群（Burgess Shale Fossil Beds）为主要代表。在寒武纪末期发生了冰期事件，并造成了动物大灭绝。