В эту эру первичной жизни (продолжительность около 600 млн. лет) Донбасс также представлял сушу, по которой тянулась гряда горных хребтов. В небольших водоемах были распространены многоклеточные водоросли, одноклеточные животные — радиолярии и примитивные многоклеточные — губки, брахиоподы, членистоногие и др.
За протерозойской эрой наступила палеозойская (эра древней жизни), которая началась около 500 млн. лет тому назад и продолжалась приблизительно 330 млн. лет. Она делится на пять периодов: кембрийский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.