寒武紀是顯生宙的開始，距今約5.42億年前—4.85億年，持續了大約5800萬年，而在這短短5800萬年裡，不僅有大量生物開始在寒武紀突然出現，而且出現的生物門類也非常多，現如今所有的「門」，在寒武紀時基本上都已經出現。
對此，有些科學家認為，之所以寒武紀會發生生物物種大爆發，是因為寒武紀之前，地球上大多數動物屬於單細胞動物，或者是微型多細胞生物，沒有硬質化的外殼，因此化石難以保留。
而在寒武紀時，出現了許多帶有硬殼的生物，比如：三葉蟲，奇蝦等，所以我們能觀測到很多寒武紀時的生命。按照這種理論，寒武紀並不是真正的生命大爆發，而是一種假象。
但是有些科學家卻不這麼認為，他們認為寒武紀生命物種大爆發不是假象。
之前在菜葉網上看過相關的資料，地球膨裂說認為「雪球地球」冰期後地溫急聚升高是寒武紀生命大爆發的真正原因。
「雪球地球」理論認為，地球在距今7.5億到5.8億年前曾經經歷了一次極其嚴重而漫長的冰河時代——瓦蘭吉爾期，當時陸地和海洋都被埋在1公裡厚的冰層下。
到5.4億年前，也就是寒武紀時期，氣溫急聚升高，非常適合生物繁衍，進化速度急聚增加，所以促生了寒武紀生命大爆發。
關於寒武紀生物大爆發的原因，學術界有很多說法，其中含氧量說流傳比較廣，也有相關的證據支持。
研究人員根據西伯利亞寒武紀早期碳酸鹽巖地層的碳、硫同位素研究，發現大氣與海洋中的含氧量變化，與寒武紀生命大爆發的時間高度一致；
地球生物化學循環模型表明，海水中碳、硫的同位素偏重時，說明有機碳與黃鐵礦埋藏量增加，使得氧氣產生增加，反之氧氣含量降低；研究人員發現在距今5.24~5.14年間，正好處於寒武紀爆發的高峰期，此時海水中碳和氧同位素與動物化石多樣性變化高度吻合，並有多達五次的同步變化。
同時，在距今5.14年左右，碳和氧的同位素異常偏低，說明氧氣含量急劇降低，此段時間正好爆發了全球性的寒武紀生物群大滅絕事件。
這一研究說明，寒武紀生命大爆發與當時氧氣含量密切相關，除此之外，還有地質說、氣候說。在寒武紀之前，地球剛剛經歷了特大冰川，進入寒武紀之後全球氣候回暖，有利於生物的復甦與進化。