In ausgedehnten Sumpfwäldern begrabenes Pflanzenmaterial bildete viele Kohlevorkommen. Eine Übersicht setzt den permokarbonischen Sauerstoffhöchstwert über 25%; daraus folgt kein genauer Wert bei 320 Ma oder für das ganze Intervall.
Die Erde im Karbon in 3D erkunden →Pangäa entstand durch Kontinentkollisionen über Dutzende Millionen Jahre; entlang der Nahtstellen wuchsen Gebirgsgürtel. Die Marke vor 335 Millionen Jahren steht für diesen Prozess. Vor rund 300 Millionen Jahren waren das heutige Nordamerika, Afrika, Südamerika und Europa miteinander verbunden.
Vor etwa 320 Millionen Jahren sammelten tropische Sumpfwälder mit riesigen Bärlappgewächsen Pflanzenreste als Torf an. Feuchtes Klima und absinkende Becken begünstigten die Verschüttung; manche Ablagerungen wurden später zu Kohle. Fossilien und Evolutionsdaten widersprechen der Erklärung, Pilze hätten damals noch kein Holz zersetzen können.
Vor 312 Millionen Jahren gab es bereits Amnioten; schützende Embryonalhüllen waren eine wichtige Anpassung an die Fortpflanzung außerhalb des Wassers. Eine Studie von 2025 deutete etwa 359–354 Millionen Jahre alte australische Spuren als Amnioten-Fußabdrücke und schlug damit eine ältere Geschichte vor. Die Deutung beruht auf Spuren, nicht auf fossilen Eiern.
Vor etwa 307–305 Millionen Jahren veränderte trockeneres Klima die tropischen Sumpfwälder im heutigen Europa und Nordamerika. Amphibienlebensräume schrumpften, während Fossilanalysen eine weitere Ausbreitung mancher überlebenden Landwirbeltiere nahelegen. Kohlewälder blieben anderswo erhalten, etwa in China; nicht alle Wälder der Erde verschwanden gleichzeitig.
Während der spätpaläozoischen Eiszeit im Karbon und Perm rückten Eisschilde über das südliche Gondwana vor und zogen sich zurück. Mehrere Eiszentren und Rückzugsphasen ersetzten das Bild einer durchgehenden Eisdecke; Kohlendioxid war ein wichtiger Steuerungsfaktor.