广，演化快、容易保存，是奥陶纪重要的分层化石。早奥陶世早期以树形笔石为主，中期正笔石类中的无轴亚目大量繁盛，晚期有轴亚目的雕笔石出现；中、晚奥陶世是正笔石类的鼎盛时期。三叶虫和腕足类都很繁盛。奥陶纪主要的三叶虫有栉虫目、镰虫目、褶颊虫目、镜眼虫目、球接子目等，腕足类中有绞纲的正形贝类、扭月贝类占重要地位。钙藻也在奥陶纪时期开始出现，和珊瑚礁互利共生。
陆地.绿藻在寒武纪晚期和奥陶纪很常见。陆生植物可能是从绿藻进化而来的，最初以微小的非维管植物形式出现。在最上层的奥陶系沉积物