石炭纪指的是距今2.86亿到3.6亿年前的一段时期，该时期被称作“巨虫时代”，有长达2米的“千足虫（马陆）”，翼展1米的蜻蜓，这些昆虫得益于当时丰富的含氧量（高达35%）。
在3.5亿年前，地球生物刚刚经历了泥盆纪，裸子植物和蕨类植物疯狂崛起，那时候陆生动物并不多，于是在泥盆纪的5000万年间，地球大气的含氧量急剧上升，进入石炭纪后，大气含氧量达到了地球历史的最高值，平均浓度35%(现阶段是21%)。
含氧量的增加，造就了地球上独一无二的“巨虫时代”，因为绝大部分节肢动物没有呼吸用的肺，它们直接通过气管或者外表交换气体（原始节肢动物靠外表），所以节肢动物的呼吸效率很大程度上与环境氧浓度有关。
在含氧量较高时，节肢动物的呼吸效率增加，就可以支持更大的体型，更大的体型意味着在同类或者异类的竞争中占据优势，于是石炭纪的节肢动物无一例外地都向着更大的体型进化。
在出土的化石中，有长2米的马陆，翼展1米的蜻蜓，长0.7米的蝎子；这一时期还诞生了有史以来最大的节肢动物——莱茵耶克尔鲎，长度超过2.5米。
想象人类要是生活在这样的世界里，那将是多么恐怖的事，由于节肢动物很少以活着的植物为食，它们更擅长吃死去的动植物碎屑，导致很多植物死去后还没有彻底分解就被掩埋，给煤炭的形成创造了条件，目前地球上70%的煤炭都形成于这一时期，石炭纪的名字也因此而来。
在石炭纪末期，爬行动物进化出羊膜卵，让爬行动物可以在陆地上繁殖，爬行动物的陆地生存能力大大增加。
与此同时，部分爬行动物开始以植物为食，逐渐改变了地球上的生态关系，植物的扩张开始受动物的影响，大气中的含氧量逐渐降低，节肢动物不再具有优势，巨虫时代宣告终结，以肺呼吸的爬行动物迎来黎明，将主宰接下来的2亿多年。
