地球4宙13纪，前三宙冥古宙、太古宙、元古宙统称为前寒武纪，寒武纪则属于第四宙显生宙中的第一段古生代。
以寒武纪为界，前寒武纪的地球上属于地球的物质形成时期，这一时期地球的种种变化可以看作是为以后出现生物创造条件。前寒武纪，三个阶段地球地质活动不断，地球从一个水球出现了大陆。
在前寒武纪的40亿年的时间里，地球上常有小行星撞击事件，地质活动频繁。地球岩层也在这些地质活动中积累起来，形成了原始的大陆。一直到寒武纪，地球已经形成了原始大陆、原始海洋、大气构成成分已有雏形，植被相继出现，这些构成了生命出现的条件。
也许正是因为这些条件的具备，寒武纪出现了生命大爆发，这是古生物学和地质学上的一大悬案。因为在寒武纪之前的地层中，专家们没有发现任何寒武纪生命的化石，然而在寒武纪的地层中，这些生命几乎是“同时”、“突然”出现的。
这个“同时”、“突然”并不是说这些生物都是一起出现的，只是在漫长的地球史上，这些生物出现的时间点相对来说太集中，而且出现的时间点太巧合，恰好是地球出现的第一批动物。
注意，这里说的是动物。这并不是地球上出现的第一批生命，早在太古宙，便出现了原始生命，主要表现为原核生物。一直到元古宙，地球上遍布藻类和细菌，这才是地球上的第一批生命。
寒武纪生命大爆发，出现的则是无脊椎动物。从生物进化的角度来看，从细胞进化到现在的哺乳动物的这个进化过程中，出现无脊椎动物绝对是进化的一大步。
寒武纪生命大爆发，被称为古生物学和地质学的悬案，早在达尔文的《物种起源》中就提到了这件事，并且认为这将是反对进化论的一个有力证据。
因为在达尔文的进化论中，物种是从水生到陆生，由简单到复杂，由低级到高级循序渐进的进化而来。然而那些无脊椎生物，在寒武纪的地层中发现了大批的化石，然而在寒武纪之前的地层中，这些化石始终没有找到。
正因如此，这件事情才被称为悬案。
寒武纪开始于5.45亿年前，结束于4.95亿年前，所以我们需要注意，所谓的寒武纪生命大爆发，是“突然”、“同时”出现的，并不是真的同时出现。
海绵动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等十多个动物门的出现也经历了2000万年到2500万年，只不过对于地球时间来说，这个时间太短暂了。
对此专家学者们提出了很多假设，达尔文认为：寒武纪的动物一定是来自寒武纪的祖先，它们是经过长时间的进化而来。化石的缺失是由于地质活动而造成的地质记录的缺失，以后一定会有新的地质证据证明这一现象。
但是到现在为止，人们也没有找到新的地质证据，反而云南澄江生物群的发现进一步佐证了寒武纪生命大爆发的真实性。
- “收割者”猜想
研究者为寒武纪之前的环境设定了一个收割者。
在研究者的猜想中，寒武纪之前的世界遍布藻类，这些藻类通过光合作用为地球提供了大量的氧气，而这些氧气催生出一些生物。但是由于藻类的数量太多，所以这些生物的生存空间非常小。
这时候出现了一种生物扮演了“收割者”的角色，当一个环境中一种生物太多的时候，收割者会优先收割这种生物。当时地球上的生物最多的就是藻类，所以收割者大量收割藻类。
这就为其它生物的生存发展提供了条件，当藻类开始衰退，这些生物在氧气含量和温度适应的情况下，开始了飞速的进化，最终出现了寒武纪生命大爆发的场面。
而这个收割者，就是当时出现的软体动物，以藻类为食。也因为是软体动物，所以在地壳里没办法留下化石。
但是这种说法并没有更有力的证据证实。
现在普遍认为，寒武纪生命大爆发，跟当时的海洋和大气中的氧气含量增多是分不开的。氧气的增多又使大气中出现了臭氧层，阻挡了紫外线的杀伤作用。适宜的温度和环境给多细胞生物提供了充足的条件。
但这些终究还都是猜测，无脊椎动物为何会在寒武纪出现爆发式增长，到现在，还是一桩悬案。