Kambrian räjähdys oli massiivisen monipuolistumisen ja sopeutumisen aikaista monisoluista elämää, joka alkoi noin 542 miljoonaa vuotta sitten ja jatkui noin tusinaa miljoonaa vuotta. Kauden ovat tehneet kuuluisiksi fossiilit, jotka löytyvät Burgessin liuskeesta Kanadan Kalliovuorilta, joiden kerrostumat pystyivät säilyttämään yksilöt huomattavan hyvin, jopa ne, joissa oli pehmeät ruumiinosat.
Kambrian räjähdyksen aikana kehittyi kaikki 35 modernin elämän perustana olevaa kehon perusmallia. Sellaisenaan Darwinista sanottiin, että ”mikään ei pelottanut häntä enempää kuin kambrian räjähdys, melkein kaikkien monimutkaisten orgaanisten mallien sattuma”. Jos elämän piti kehittyä asteittain, miksi niin monta uutta phylaa ilmestyi kerralla?
Yrittäessään selittää, miksi kambrian räjähdys tapahtui, tiedemiehet keskittyvät kolmeen selityskategoriaan: ulkoisiin tapahtumiin, kuten maailmanlaajuiseen biokemialliseen mullistukseen, luontaisiin mekanismeihin, kuten monimutkaisten genomien kynnyksellä, ja luontaisiin mekanismeihin, kuten ekologioiden luonnollisiin seurauksiin aika. Kambrian räjähdys alkoi noin 50 miljoonaa vuotta viimeisen suuren maailmanlaajuisen jäätikön jälkeen, mikä on saattanut olla tarpeellista monimutkaisuuden syntymiselle.
Nykyään kambrian räjähdys ei näytä aivan yhtä järkyttävältä kuin se havaittiin ensimmäisen kerran, vaikka se on edelleen kiistatta elämän historian tärkein kehityskausi. Aluksi luultiin, että ennen kambriaa ei ollut lähes minkäänlaisia suuria, monisoluisia organismeja, mutta Ediacaran-eläimistön kutsuminen osoitti toisin. Suurin osa Ediacaran-eläimistöstä oli suhteellisen yksinkertaista ja sienimäistä, pehmeällä rungolla, mutta tarvitaan enemmän tutkimusta ja fossiilien metsästystä, ennen kuin voimme tarkastella paremmin fossiilisia ennätyksiä ja verrata niitä kambrialaisiin.
Muistettavia organismeja, jotka kukoistivat kambrian räjähdyksen aikana, olivat Aysheaia pedunculata, pehmeä, toukkainen laji, Hallucigenia, olento, joka näytti oksalta, jossa oli piikkejä, monia trilobiitteja ja Anomalocaris, kenties ensimmäinen maanpäällinen saalistaja. Monien näiden organismien luokittelun vaikeus lisää ajanjaksoa ympäröivää jännitystä.