石炭纪是地球历史中的一个地质时代。早在1822年石炭纪在英国就已经被看作是一个地质时代中的纪了。石炭纪的名字来自于石炭纪时期在全世界各地形成的煤。它从3.55亿年前开始，延续到2.9亿年前。它与二叠纪和泥盆纪之间的边界的年代主要是通过放射性同位素断代获得的。

对石炭纪的内部分类各个地区使用非常不同的系统，这些不同的系统在其使用地区和传统中却相当稳定。在西欧石炭纪一般被分为上下两个亚纪，在美国分密西西比纪和宾西法尼亚纪，在俄罗斯分上中下三个亚纪。古生物学上的细节划分一般使用海生动物：头足纲动物、腕足纲动物、珊瑚等。陆地植物也被用来对上石炭纪作细节划分。

古生物

植物

石炭纪，尤其是上石炭纪可以被称为是蕨类植物的时代。我们只要考虑一下，几个立方米的木头才能演变为一立方米的煤，那么上石炭纪时的蕨类植物森林的规模就可以从今天石煤层的规模中看出来了。这些成为今天的石煤的植物中最主要的是鳞木目和封印木属的植物。这些树状的植物属于今天的石松纲，它们可以达到40米高，其茎的直径可达1米。属于问荆的芦木也达到了20米高。舌羊齿类植物也成为树一般的高大木质植物。石炭纪末期有花植物（裸子植物如歧杉和瓦契杉）出现。

动物

海生动物

泥盆纪海中占支配作用的带有硬骨装甲的鱼在泥盆纪-石炭纪的大灭绝后没有再恢复过来。石炭纪海中的主要鱼类是活动灵便的辐鳍鱼类。

海百合是石炭纪出现的新生物，它们属于棘皮动物。这些动物在石炭纪的海底形成草地一般的大面积覆盖面，它们留下了许多化石。其它留下许多化石的动物有苔藓动物门的动物和希瓦格蜓和纺锤蜒，后两者是单细胞动物，但它们可以达到10厘米大。

陆地动物

最早的无翼的昆虫在下泥盆纪时代就出现了，到上石炭纪已有有翼的昆虫。这些昆虫还无法折叠它们的翅膀（如蜻蜓等），石炭统煤系地层中发现超过500种的昆虫。石炭纪时在陆地上生活的唯一的脊椎动物是两栖动物，但它们还保存着相当的水生习性。由于它们在陆地上还没有竞争对手，因此它们的种类非常多，有些一直大到6米长。

在上石炭纪的末期还找到了最古老的可以算作爬行动物的骨骼化石。这时也出现了最早的带有硬壳的蛋。

古地理

在泥盆纪中北美地块和北欧-俄罗斯地块结合到一起。这块大陆与后来的冈瓦那大陆的其它部分（今天的非洲、南美洲、南极洲、澳大利亚和印度）之间部分是由不同的地形组成的海洋。在上泥盆纪这些地区与北美-北欧-俄罗斯组成的大陆已开始有接触。

石炭纪的发展

石炭纪内这个过程继续发展，到上、下石炭纪交界的时期这个过程达到一个高潮。直到上石炭纪非洲西北部与北美之间的空隙才被填补。阿巴拉契亚山脉的造山运动完成。二叠纪内今天的西伯利亚与俄罗斯相接，乌拉尔山脉形成，盘古大陆形成。

气候

石炭纪开始时非洲的南角位于地球的南极。石炭纪中冈瓦那大陆按顺时钟方向旋转，到二叠纪时南极洲位于南极。石炭纪开始后气温下降，在下石炭纪就已经有冰川形成，但到石炭纪/二叠纪间期冰川发展到了高潮期。在冈瓦那大陆到处都可以找到冰川的痕迹。地质分析证明在石炭纪中气温比较温暖的时期与气温比较寒冷的时期不断交替。上石炭纪的大量煤的沉积可能与海面的不断上下波动。这个波动可能是由于冈瓦那大陆南部冰川的融化和延长而造成的。

以石炭纪为时间背景的影视作品

猫狗时空传