石炭紀指的是距今2.86億到3.6億年前的一段時期，該時期被稱作「巨蟲時代」，有長達2米的「千足蟲（馬陸）」，翼展1米的蜻蜓，這些昆蟲得益於當時豐富的含氧量（高達35%）。
在3.5億年前，地球生物剛剛經歷了泥盆紀，裸子植物和蕨類植物瘋狂崛起，那時候陸生動物並不多，於是在泥盆紀的5000萬年間，地球大氣的含氧量急劇上升，進入石炭紀後，大氣含氧量達到了地球歷史的最高值，平均濃度35%(現階段是21%)。
含氧量的增加，造就了地球上獨一無二的「巨蟲時代」，因為絕大部分節肢動物沒有呼吸用的肺，它們直接通過氣管或者外表交換氣體（原始節肢動物靠外表），所以節肢動物的呼吸效率很大程度上與環境氧濃度有關。
在含氧量較高時，節肢動物的呼吸效率增加，就可以支持更大的體型，更大的體型意味著在同類或者異類的競爭中佔據優勢，於是石炭紀的節肢動物無一例外地都向著更大的體型進化。
在出土的化石中，有長2米的馬陸，翼展1米的蜻蜓，長0.7米的蠍子；這一時期還誕生了有史以來最大的節肢動物——萊茵耶克爾鱟，長度超過2.5米。
想像人類要是生活在這樣的世界裡，那將是多麼恐怖的事，由於節肢動物很少以活著的植物為食，它們更擅長吃死去的動植物碎屑，導致很多植物死去後還沒有徹底分解就被掩埋，給煤炭的形成創造了條件，目前地球上70%的煤炭都形成於這一時期，石炭紀的名字也因此而來。
在石炭紀末期，爬行動物進化出羊膜卵，讓爬行動物可以在陸地上繁殖，爬行動物的陸地生存能力大大增加。
與此同時，部分爬行動物開始以植物為食，逐漸改變了地球上的生態關係，植物的擴張開始受動物的影響，大氣中的含氧量逐漸降低，節肢動物不再具有優勢，巨蟲時代宣告終結，以肺呼吸的爬行動物迎來黎明，將主宰接下來的2億多年。
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