Il periodo Carbonifero Superiore (da 310 a 280 milioni di anni fa), vide lo svilupparsi di basse terre, estese paludi e delta fluviali attorniati e spesso costituiti da sterili deserti di sabbia (Inghilterra centrale) o da bacini salati (Colorado). Grandi alberi, alcuni alti anche quarantacinque metri, formavano estesissime foreste nelle terre basse e paludose, che venivano spesso inondate dagli oceani e ricoperte di argilla e sabbie: il legno, in profondità si è quindi trasformato in carbone. È questa l'origine dei giacimenti di carbon fossile. Tra i vegetali più comuni vi erano licopodi, equisetacee e pteridosperme. Nelle foreste vivevano libellule con un'apertura alare di oltre settanta centimetri e molte specie di anfibi. I fiumi e i delta del Carbonifero superiore erano popolati da innumerevoli bivalvi, crostacei e pesci.
Questo periodo vide anche l'originarsi dei rettili dalla primitiva classe degli anfibi. Sono stati trovati fossili rappresentanti quattro gruppi di rettili primitivi, contenuti negli scisti delle stratificazioni del Kansas.
Nei mari continuavano a diffondersi invertebrati primitivi, tra le specie più diffuse vi erano foraminiferi fusiformi, coralli, brachiopodi, molluschi, briozoi, crinoidi, ostracodi, mentre i trilobiti erano presenti solamente in numero esiguo.


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