การยกตัวของทวีปทำให้เกิดการเปลี่ยนไปสู่สภาพแวดล้อมบนบกมากขึ้นในระหว่างระบบย่อยเพนซิลวาเนีย แม้ว่าป่าพรุจะแพร่หลาย ในป่าพรุ พืชไร้เมล็ดเช่นไลคอปซิดเจริญรุ่งเรืองและเป็นแหล่งคาร์บอนหลักสำหรับถ่านหินซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของช่วงเวลานั้น ไลโคพอดได้เผชิญกับเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่หลังจากแนวโน้มการแห้ง ซึ่งน่าจะเกิดจากความเย็นที่เพิ่มขึ้นในช่วงเพนซิลวาเนีย เฟิร์นและสฟีนอปซิดมีความสำคัญมากขึ้นในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส และญาติรุ่นแรกๆ ของต้นสนก็ปรากฏตัวขึ้น หอยทากบกตัวแรกปรากฏขึ้นและแมลงที่มีปีกพับกลับไม่ได้ เช่น แมลงปอและแมลงเม่า แมลงเหล่านี้รวมถึงกิ้งกือ แมงป่อง และแมงมุมกลายเป็นสิ่งสำคัญในระบบนิเวศ แนวโน้มไปสู่ความแห้งแล้งและการเพิ่มขึ้นของที่อยู่อาศัยบนบกทำให้ไข่น้ำคร่ำ มีความสำคัญเพิ่มขึ้น สำหรับการสืบพันธุ์ ซากดึกดำบรรพ์ของน้ำคร่ำในยุคแรกสุดคือ ไฮโลโนมัส ที่ มีรูปร่างคล้าย กิ้งก่า ซึ่งสร้างขึ้นเล็กน้อยโดยมีกรามที่ลึกและแข็งแรงและแขนขาที่เรียวยาว ฐานเตตระพอดมีความหลากหลายมากขึ้นในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส สัตว์นักล่าที่มีจมูกยาว ขาสั้นแผ่กิ่งก้านสาขา และหัวแบน เช่น เทมโนสปอนดิล เช่นแอมฟิเบียมัส (ด้านบน) ปรากฏขึ้น Anthracosaurs — tetrapods ฐานและ amniotes ที่มีกะโหลกลึกและโครงสร้างลำตัวที่แผ่กิ่งก้านสาขาน้อยกว่าซึ่งทำให้มีความว่องไวมากขึ้น — ปรากฏขึ้นในช่วง Carboniferous และตามมาอย่างรวดเร็วด้วย ยุคคาร์บอนิเฟอรัส diapsids ซึ่งแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม (1) สัตว์เลื้อยคลานในทะเล กิ้งก่า และงูและ ( 2)archosaurs — จระเข้ไดโนเสาร์ และนก ไซแนปซิดยังปรากฏตัวครั้งแรก และสันนิษฐานว่าอะแนปซิดก็ปรากฏตัวเช่นกัน แม้ว่าฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดสำหรับกลุ่มนั้นจะมาจากเพอร์เมียนตอนล่างก็ตาม Stratigraphy การปรากฏตัวหรือการหายไปของสัตว์มักจะเป็นรอยต่อระหว่างช่วงเวลา คาร์บอนิเฟอรัสถูกแยกออกจากดีโวเนียน ยุค ก่อนโดยการปรากฏตัวของคอนโดดอนต์Siphonodella sulcataหรือSiphondella duplicata Conodonts เป็นซากดึกดำบรรพ์ที่มีลักษณะคล้ายฟันหรือกรามของปลาไหลดึกดำบรรพ์หรือปลาแฮกฟิช ขอบเขตของคาร์บอนิเฟอรัส-เพอร์เมียนนั้นแตกต่างกันโดยการปรากฏตัวของ fusulinid foram Sphaeroschwagerina fusiformisในยุโรปและPseudoschwagerina beedeiในอเมริกาเหนือ Fusulinids เป็นยักษ์ในหมู่ผู้ประท้วงและอาจยาวถึงเซนติเมตร พวกมันมีอยู่มากพอที่จะก่อตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ที่เรียกว่า หินข้าว เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันระหว่างฟูซูลินิดกับเมล็ดข้าว