為了直觀清楚地描述動物的進化曆程，我們將地球的地質年代作為劃分動物進化的參照物，這種劃分的主要依據，就是根據古生物由低級到高級的演變中，由量變到質變的多次飛躍所顯示的階段性、不可逆性規律。在地質年代這個大背景下，我們可以隨著時間的腳步，看看由遠及近的動物進化曆程。
地質工作者把地球曆史通常分成五個大的時代：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。其中太古代和元古代由於生物處於低級發展階段，保存不多，因而合稱隱生宙；而古生代、中生代、新生代生物已大量出現並保存為化石因而合稱顯生宙。
代下麵分紀，其中元古代的晚期叫前寒武紀；古生代分為寒武紀、奧陶紀、誌留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀六個紀；中生代分為三疊紀、侏羅紀、白堊紀三個紀；新生代分為第三紀和第四紀兩個紀。
紀下麵分世，寒武、奧陶、誌留、泥盆、石炭、三疊、侏羅等紀各分為早、中、晚三世；二疊紀分早、晚兩世；第三紀分五個世：古新世、始新世、漸新世、中新世、上新世；第四紀分兩個世：更新世和全新世。今天我們所處的地質年代就是全新世。
上麵介紹的地質年代隻說明岩石（地層）形成時間上的新老順序。比如，中生代比古生代晚，新生代又比中生代晚，也就是中生界地層比古生界地層新，新生界地層又比中生界地層新。所以，這樣的地質年代又叫相對地質年代，隻表示相對的早晚順序，並沒有表明這些地質年代究竟距今多少年。
以前，地史學家隻能確定相對地質年代。至於各個地質年代究竟距今多少年，卻很難測定。他們往往根據某些地層的厚度，再估計當年沉積的快慢，來約略估計形成這些地層所持續的時間。這樣的估計當然是很不準確的。
隨著科學技術的發展，現在已經找到了一些測定岩石的絕對年齡的方法，所謂絕對年齡，就是它形成的時間距今多少年。測定絕對年齡的方法有幾種，其中用得比較多的是放射性同位素測定法。
所謂放射性，是指有些元素的原子所具有的這樣的性質：它會放射出一些肉眼看不見的射線，本身衰變成另外一種元素的原子。例如，居裏夫人發現的鐳元素，就是一種放射性元素；所謂同位素，是指同一種元素的不同原子，它們的化學性質相同，原子量卻不一樣。例如氫和重氫就是同位素，普通的氫原子量是1，重氫原子量是2，兩者化學性質一樣。
放射性同位素測定岩石的絕對年齡，是利用放射性元素的這樣一種性質：例如，放射性鈾原子量為238的一種同位素，稱為鈾238，符號寫成^238U。它經過一係列衰變，最後變成沒有放射性的一種鉛的同位素，原子量是207，稱為鉛207，符號寫成^207Pb。放射性元素衰變的快慢是一定的，比如每克^238U，經過4.5億年，就有一半衰變了，隻剩下半克鈾，同時產0.433克的^207Pb。這個4.5億年叫做^238U的半衰期。以後再過4.5億年，又有一半^238U衰變了，隻剩下四分之一克^238U，同時產生相應的^207Pb。因此如果測定含鈾的岩石裏剩下的^238U和產生的^207Pb的分量的比，就不難算出這岩石裏的鈾從一開始衰變已經過了多少年，這就是這種岩石的絕對年齡。這種放射性同位素法就叫鈾一鉛法。
常用的放射性同位素測定法還有釷一鉛法、銣一鍶法、鉀一氬法等，原理也是一樣的。特別是鉀一氬法，因為絕大部分岩石都含有鉀，應用的範圍更廣。
除了放射性同位素法，還可以用碳14法來測定化石的年齡。
大氣受到來自外層空間的宇宙射線的衝擊，會產生一種不帶電的粒子叫中子。這些中子和大氣裏的氮原子作用，會生成原子量是14的碳原子，這就是碳14，符號^14C。一般的碳原子原子量是12，^14C是碳的一種同位素，也有放射性。這種^14C原子和大氣裏的氧結合，生成^14C0_2。含^14C的二氧化碳被植物吸收，經過光合作用，變成植物機體的組成部分。植物被動物和人吃了，因此動物和人體裏也有^14C。這種放射性^14C原子又要陸續衰變，變成普通的氦原子。