奥陶纪，是古生代的第二个纪，开始于4.8亿年前，结束于4.4亿年前，延续了4200万年。在此期间形成的地层称奥陶纪，位于寒武纪之上，志留纪之下。
在奥陶纪与志留纪之间隔着一起大规模物种大灭绝--伽马射线暴。在此次物种大灭绝中，60%的物种灭绝，主要灭绝动物有：圆月形镰虫、彗星虫、原始生物。
奥陶纪在地质学上，是古生代中4.85亿年--4.43亿年前这段时间，可分为三个时期--奥陶纪早期（早奥陶世，4.85亿年--4.70亿年前），奥陶纪中期（中奥陶世，4.70亿年--4.58亿年前）和奥陶纪晚期（晚奥陶世，4.58亿年--4.43亿年前）。
“奥陶”一词由英国地质学家拉普沃思于1879年提出，代表露出于英国阿雷尼格山脉向东穿过北威尔士的岩层，位于寒武系与志留系岩层之间。因该地区是古奥陶部族的居住地，故得名。奥陶纪的命名于1960年在哥本哈根召开的第21届国际地质大会上正式通过。
奥陶纪每日的时间为21小时，而非24小时。
奥陶纪是地史上大陆地区遭受广泛海侵的时代，是火山活动和地壳运动比较剧烈的时代，也是气候分异、冰川发育的时代。奥陶纪是海生无脊椎动物真正达到繁盛的时期，也是这些生物发生明显的生态分异的时期。在奥陶纪后期，各大陆上不少地区发生重要的构造变动、岩浆活动和热变质作用，使得这些活动区的部分地区褶皱成为山系，从而在一定程度上改变了地壳构造和古地理轮廓。世界许多地区都广泛分布有海相地层。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期，其分布范围包括非洲（特别是北非）、南美的阿根廷和玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。
奥陶纪早、中期继承了寒武纪的气候，气候温暖、海侵广泛，世界许多地区都被浅海海水掩盖，海生生物空前发展，较寒武纪更为繁盛。化石以三叶虫、笔石、腕足类、棘皮动物中的海林檎类、软体动物中的鹦鹉螺类最常见，苔藓虫、牙形石、腔肠动物中的珊瑚、棘皮动物中的海百合、节肢动物中的介形虫和苔藓动物等也很多。节肢动物中的板足鲎类和脊椎动物中的无颌类（如甲胄鱼类）等均已出现。低等海生植物继续发展，淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。
在奥陶纪早期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物--淡水无颚鱼。
奥陶纪中期，在北美落基山脉地区出现了原始脊椎动物异甲鱼类--星甲鱼和显褶鱼，在南半球的澳大利亚也出现了异甲鱼类。植物仍以海生藻类为主。
腕足动物在这一时期演化迅速，大部分的类群均已出现，无铰类、几丁质壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时；鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大是奥陶纪的海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，为了防御，三叶虫在胸、尾长出许多针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚中奥陶纪开始出现，复体的珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。由于海洋无脊椎动物的大发展，在前寒武纪时非常繁盛的叠层石在奥陶纪时急剧衰落。
奥陶纪时期的海洋生物是现代动物的最早祖先。珊瑚和叫做星状动物的古老海星生长在洋底。海底的带壳动物包括与现代牡蛎有关的软体动物、看起来与软体动物相似的腕足动物和外壳卷曲的腹足动物。头足类--现生鱿鱼的堂兄弟--快速游过海底搜寻猎物。但最大的新出现的动物是像萨卡班巴鱼这样的无颌类，例如发现于南美的萨卡班巴鱼，是地球上最早的脊椎动物之一。这一时期仍然没有任何动物种类生活在陆地上。
4.49亿年前的奥陶纪晚期发生了地球上的第一次生物大灭绝事件，该事件造成了地球上60%的物种灭绝。
此时的地球与现在的有很大不同：泛大陆尚未形成，今天的南美洲、澳洲、南欧、非洲、印度以及南极洲形成冈瓦纳大陆，其它陆地则分裂成一系列岛屿，分布在世界各地。
奥陶纪是地球史上海侵最严重的时代，海平面比现在高出400米，现今1/3的陆地都被浅海覆盖。
奥陶纪的陆地上没有任何动物，植物在那时根本没有出现。所有动物都生活在海洋中。那时的动物与现在的也有很大不同，脊椎动物只有数种，节肢动物的种类也不到现在的1/10，海洋有一些鲜为人知的动物统治着。
海中的顶级捕食者要属直壳鹦鹉螺。它身长6米，重150千克，是鹦鹉螺、章鱼等头足类软体动物的祖先。它几乎什么都吃，包括三叶虫、星甲鱼、板足鲎等动物。直壳鹦鹉螺也有竞争对手：有史以来最大的节肢动物--3.6米长的板足鲎。板足鲎看上去像是一只巨大的，没有尾钩的蝎子，是最古老的节肢动物之一。板足鲎经常与直壳鹦鹉螺争夺食物，但总是敌不过它们。
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