牠们约在古生代泥盆纪早期出现在地球上，在中生代时期最为繁盛，最后与恐龙、箭石等生物一起于中生代白垩纪末期灭绝。由于菊石的演化速度很快，分布也很广，非常适合作为标准化石，地质学家可以使用牠们来确定含有菊石化石的地层的年代。菊石亚纲虽然外表看起来很像鹦鹉螺亚纲，但其实牠们与现存的蛸亚纲关系最近，如章鱼、墨鱼和鱿鱼等，他们的祖先确由杆石目进化而来，但是经过几千万年的进化，身体结构和生存方式已经大幅改变。
分类.生物学家根据化石的壳室的结构与外壳的花纹，目前将菊石亚纲分成3个目：菊石目