約5億年前のオルドビス紀になると大気の上空にオゾン層がつくられ、生物に有害な紫外線がさえぎられるようになりました。菌類、無脊椎動物が上陸し、同じ頃に淡水性の緑藻類であるシャジクモに近い植物も陸上に進出したと考えられています。現在の緑あふれる地球はここからスタートしました。

水中で生活していた植物がから陸上で生活するためには、植物体を維持する維管束の形成、水分を吸収するための根の発達、水分の消失を防ぐクチクラ層が必要だったと考えられます。初期の陸上植物はクックソニアのように小型で葉が無く、茎で光合成をしていました。

原始的な陸上植物はすべて胞子で繁殖する植物でした。しかし、デボン紀に陸上植物にとって大変革の時代が訪れました。それは、種子をもつシダ種子類（裸子植物）が誕生したのです。また、現在の樹木と同じような材をもつ植物も誕生しました。

両生類はデボン紀後期に、肉鰭（にくき）類と呼ばれる魚の仲間から進化しました。肉鰭類は、水中呼吸用のえらだけでなく、すでに水上で呼吸ができる肺を持っており，水中ではバランスを取るための器官であった鰭（ひれ）のうち、胸びれと腹びれを体重をささえると共に体を前進させるための器官に変えることで、陸上への進出を果たしました。両生類の上陸により、脊椎動物は陸上で新しい進化の道をたどっていくことになります。