晚石炭世的昆蟲最初就是借助於兩對翅膀的拍動而作短距離的拍動爬行。有些古網翅類的兩對翅膀由於經常拍動，促使翅的結構不斷改善，慢慢能借助拍動使蟲體初步獲得了飛行的能力，成為地球上最古老的天空征服者。
從無翅到有翅
現代昆蟲的特點，一般說來，是具有六足四翅。所以昆蟲綱也叫六足蟲綱。它的成蟲分頭、胸、腹三部。頭部有口器和觸角，常具有單眼和複眼。胸部有足三對，翅兩對。腹部沒有足。末端除常有一對尾須外，雄蟲還有交配器，雌蟲還有產卵器官。昆蟲的呼吸靠氣管。昆蟲的氣管係統十分發達，分枝再分枝，密布在各組織中。體表有幾丁質的外骨骼。
從原始的節肢動物到昆蟲，也有一個過程。原始節肢動物的身體是由大體相同的體節組成的，每個體節有一對附肢。後來身體前部的幾個體節愈合成為頭部，體節上的附肢就變成觸角和口器。頭部後麵的三個體節形成胸部，這三個體節雖然界限很明顯，還沒有愈合成整體，但是已經連合在一起，不能獨立活動。胸部各節的附肢發展，就形成昆蟲在陸上的有力的運動器官——三對足。腹部各節仍能活動，附肢已經退化，隻有末節或末二節的附肢變成尾須和交配器（雄蟲）或產卵器官（雌蟲）。
最早登陸的昆蟲還沒有翅。在中泥盆統地層裏找到的昆蟲化石就是沒有翅的，在分類學上屬於無翅亞綱的彈尾目。以後在石炭係地層裏發現的一類早期昆蟲屬於無翅亞綱纓尾目。在石炭係和二疊係地層裏還發現過其他類型的無翅昆蟲，它們有的很小，有的大於3厘米長。
從現存的昆蟲看，還有比彈尾目和纓尾目更原始的昆蟲，屬於無翅亞綱的原尾目，體長不超過2毫米，頭尖，沒有眼，沒有觸角，沒有足。這種昆蟲不容易形成化石，所以古代的原尾目昆蟲沒有保存下來。
到了石炭係地層裏，已經出現了有翅昆蟲的化石。
昆蟲的翅是怎樣產生的呢？
在石炭紀，高大的喬木型蕨類植物成了陸地的主要植物，鱗木、封印木、蘆木等組成的沼澤森林覆蓋著大片的陸地。當時在這些古代森林裏，生活著各種無翅昆蟲。它們爬在樹上，吃著樹葉嫩枝。在有風的天氣，許多昆蟲被風刮落。這時有一些昆蟲開始利用胸部背麵角質膜的側麵突起，在樹木的枝葉之間滑翔。這種能滑翔的昆蟲在樹枝間來去方便，容易躲避敵害，也可以找到更多的食物，就得到有利的生存機會。以後通過變異的積累，胸部背麵的角質膜突起連同裏麵的氣管逐漸伸張，形成了原始的翅。以後又進化成為現代昆蟲的翅。
現代昆蟲的翅大都薄而透明，裏麵有氣管、神經和血竇，還有支持翅麵的線叫翅脈。
翅的產生是昆蟲進化道路上的重大突破。它促使昆蟲的全身機體向著更加靈活地適應複雜環境的方向發展，使神經、肌肉、身體結構越來越完善。它使昆蟲能在更廣闊的範圍裏活動，更容易覓食、求偶和躲避敵害，為整個昆蟲世家的繁榮昌盛奠定了基礎。在動物進化史上，是昆蟲第一個飛上了天空。
現代昆蟲中，除了有些是屬於原始的無翅昆蟲之外，也有一些無翅昆蟲是有翅昆蟲後來退化造成的，還有一些種類隻有一對翅，如蚊、蠅（屬於雙翅目）隻有後翅，它們的前翅退化成了一對細小的棒狀物，叫做平衡棒，在飛行的時候起定位和調節的作用。
從不完全變態到完全變態
在石炭紀，地球上氣候比較穩定，大片熱帶沼澤森林為昆蟲的大發展提供了優越的生活條件。