Jabarkan Era Palaeozoikum (540–250 Jt) dari Antarktika

Selama periode Kambrium, Gondwana memiliki iklim sedang. Antartika Barat sebagian berada di Belahan Bumi Utara, dan selama waktu itu sejumlah besar batu pasir, batu kapur, dan batu serpih diendapkan. Sedangkan Antartika Timur berada di garis katulistiwa yang merupakan tempat bagi invertebrata dan trilobit tumbuh subur di laut tropis. Pada permulaan periode Devon (416 Ma), Gondwana berada di garis lintang yang lebih selatan dan iklimnya lebih sejuk, pasir dan lanau diletakkan di tempat yang sekarang disebut Ellsworth, Horlick dan Pegunungan Pensacola.

Antartika mengalami glasiasi selama Zaman es Paleozoikum Akhir yang dimulai pada akhir periode Devon (360 Ma), meskipun sebenarnya glasiasi telah meningkat secara substansial selama akhir Zaman Karbon. Benua ini kemudian seperti melayang dan mendekat ke Kutub Selatan hingga merubah iklimnya menjadi semakin dingin, meskipun floranya tetap ada. Setelah deglasiasi selama paruh kedua Permian Awal, daratan didominasi oleh glossopterids (kelompok tumbuhan berbiji yang punah tanpa kerabat dekat), dan yang paling mencolok adalah Glossopteris , tanaman ini tumbuh di tanah yang tergenang air, yang kemudian membentuk endapan batubara yang luas. Tumbuhan lain yang ditemukan di Antartika selama Permian termasuk Cordaitales, Sphenopsid, Pakis, dan Lycophyte.