Hubo una continuación y expansión de la diversidad biológica. Los trilobites siguieron siendo los fósiles guía predominantes, y nuevos géneros y especies de estos artrópodos se diversificaron considerablemente, otros grupos de invertebrados, como los braquiópodos, arqueociatos y esponjas, también se diversificaron .También aparecieron de los primeros graptolitos y la diversificación de los equinodermos .Los mares poco profundos continuaron cubriendo grandes extensiones de los continentes .La actividad tectónica creaba nuevas cuencas marinas .El clima continuó siendo cálido y estable, similar al del Cámbrico Temprano .Los ecosistemas marinos continuaron aumentando en complejidad, con una mayor variedad, también se formaron arrecifes.

Las plantas terrestres continuaron su evolución y diversificación. Se desarrollaron los primeros bosques de plantas vasculares .Los artrópodos terrestres, como los arácnidos y los insectos, se expandieron hacia los continentes y comenzaron a colonizar los ecosistemas terrestres .El Devónico es conocido como la "Edad de los Peces" debido a la diversificación y expansión de los peces. Se desarrollaron muchos grupos nuevos, incluidos los placodermos, los primeros peces con aletas lobuladas y los primeros peces óseos .Los continentes continuaron su movimiento, la tectónica de placas contribuyó a la formación de montañas y cuencas sedimentarias .El nivel del mar era alto y los mares poco profundos cubrían grandes áreas de los continentes .El clima fue generalmente cálido y húmedo, con climas tropicales. Los arrecifes de coral continuaron expandiéndose y diversificándose con una variedad de corales tabulados y rugosos.