Nach dem großen Massenaussterben in der Tierwelt, vor allem bei den marinen wirbellosen Tieren, an der Perm/Trias-Grenze entwickelte sich in den Meeren eine sehr viel modernere Fauna, die der heutigen im Vergleich zu der des Paläozoikums schon wesentlich ähnlicher war. Dementsprechend sind auch die meisten Fossilreste mariner Organismen aus der Trias und jüngeren Gesteinen "plötzlich" sehr viel anders als noch "kurz darunter" in permischen oder noch älteren Gesteinen (all dies in geologischen Zeitmaßstäben gedacht). Dies veranlaßte die Geologen bereits im 19. Jahrhundert dazu, den nach dem Paläozoikum folgenden Abschnitt der Erdgeschichte als Mesozoikum zu bezeichnen.

Wie alle Ären des Phanerozoikums läßt sich auch das Mesozoikum in die sogenannten Systeme weiter untergliedern, in diesem Falle sind das deren drei:

Einteilung des Mesozoikums in die drei Systeme Trias, Jura und Kreide sowie deren absolute Datierungen (nach International Stratigraphic Chart der IUGS, 2000)

Die mit Beginn der Trias sich entwickelnde "moderne Fauna" unterscheidet sich vor allem in ihrer Zusammensetzung bezüglich der Rollen ("Gilden") in den marinen Ökosystemen und Nahrungsketten von der "paläozoischen Fauna". Mollusken, Krebse und moderne Fischen nahmen Rollen ein, die vorher von gänzlich anderen (z.T. heute ausgestorbenen Tiergruppen) wie den Trilobiten, den Brachiopoden, den Panzerfischen erfüllt, wurden, zusätzlich kamen weitere hinzu (schnelle Räuber, tief grabende Strudler, diverse Spezialisten). Am Ende der Kreide (KT-Event) kam es zwar zu einem bedeutenden Massenaussterben, aber der Einschnitt in die marinen Ökosysteme war bei weitem nicht so tief wie am Ende des Paläozoikums.

Während des Mesozoikums fand in Europa die Frühphase der alpidischen Gebirgsbildung statt. Auf anderen Kontinenten gab es andere Orogenesen wie z.B. die nevadische Orogenese am Westrand von Nordamerika und die kimmerische Orogenese am Südrand von Asien. Ansonsten war das Mesozoikum aber eher eine Zeit des Zerfalls von Kontinenten, zuerst von Pangäa und später auch von Gondwana.