Pred 500 milijoni let, v obdobju kambrija, se je Antarktika nahajala na ekvatorju, vročem podnebju, obdanem z življenjem v plitvih morjih njenega epikontinentalnega pasu. V naslednjih 140 milijonih let se je celina premaknila proti jugu in se osredotočila na južni tečaj, kjer je ostala od takrat. Kljub svoji lokaciji je bila Antarktika večino časa razmeroma topla celina, ki je za desetine milijonov let postala celo vroča puščava. Še pred 50 milijoni let je imela Antarktika tropsko ali subtropsko podnebje, skupaj s torbarsko favno, katere potomce danes najdemo v Avstraliji in nekaterih delih Južne Amerike.
Pred približno 40 milijoni let se je supercelina, katere del je bila Antarktika, Gondvana, začela razpadati. To je omogočilo nastajanje hladne vode in kroženje po južni celini, s čimer je izpodrinila tople tokove sever-jug, ki so pred tem območje ogrevali. V desetinah milijonov let so se na celini začeli oblikovati ledeniki, ki so jo večinoma prekrili pred 15 milijoni let. Le 6 milijonov let je minilo, da so ledeni pokrovi dosegli sedanji obseg. Danes je 98 % celine prekritih z ledom.
Sodobna antarktična favna se večinoma vzdržuje s skromno floro celine, ki raste le poleti in običajno največ nekaj tednov. Večina tamkajšnjih rastlin je istih rastlin, ki so se najprej razvile, da bi živele na kopnem – nežilne rastline, kot so mahovi in jetrnice. Številni mikroorganizmi predstavljajo večino vseh fotosintetskih organizmov na celini. Na Antarktiki je približno 200 vrst lišajev, 50 nežilnih rastlin in le nekaj cvetočih rastlin, antarktična dlaka trava in antarktična bisernica. V zadnjih letih se je zaradi globalnega segrevanja povečala kalivost semen, zaradi česar se je število rastlin na nekaterih območjih povečalo za petindvajsetkrat.
Trenutno je večina antarktičnih živali drobnih nevretenčarjev, kot so mikroskopske pršice, uši, klopi, ogorčice, tardigrade, rotiferji in pomladanci. Največji izključno kopenski član antarktičnih živali je neleteča mušica (zelo majhna muha), Belgica antarctica, velika le 12 milimetrov (0.5 in). Telesne tekočine mnogih od teh žuželk vsebujejo glicerol, antifriz, ki jim omogoča, da preživijo temperature do -34 °C (-30 °F). Te živali so najpogostejše na Antarktičnem polotoku, ki je kljub izjemnemu mrazu, suhosti in vetru dejansko bolj bival kot obsežna notranjost celine.
Antarktične živali in njihove ličinke imajo številne druge prilagoditve za preživetje na Antarktiki, vključno s težnjo po združevanju in zmožnostjo preživetja brez kisika več tednov naenkrat. Nekatere ličinke antarktičnih živali so temno modro-črne barve, za katere se domneva, da pomagajo pri absorpciji toplote in morda blokirajo ultravijolično sevanje, ki ga povzroča ozonska luknja nad Antarktiko. Lahko prenašajo velika nihanja slanosti in pH, ki jih povzroča sezonsko potopitev v pingvin gvano, slano vodo iz oceana in sladko vodo iz talečega se ledu. Odrasle antarktične živali so brez kril, da jih ne bi odpihnilo.
Antarktika je eno najbolj naseljenih krajev na Zemlji in je lahko po videzu podobna terenu (glede na svojo sovražnost), ki je nastal po najhujših okoljskih obremenitvah na planetu, kot so izbruhi supervulkanov ali velik udarec asteroida. To nam daje pogled na to, kakšno bi bilo življenje danes, če bi bil asteroid, ki je uničil dinozavre, nekajkrat večji kot je bil – večinoma nevretenčarji. Ogromna temperaturna nihanja in suhost spominjajo na najtežje razmere puščav v zgodovini planeta, kot je notranjost superceline Pangea.
Antarktika ima majhen izbor sladkovodne favne, ki živi v majhnih jezerih in potokih, ki jih poleti ustvari talina. Sem spadajo majhni raki, imenovani kopepodi, pravljične kozice (za katere se domneva, da so predniki kopenskih členonožcev) in navadne ogorčice. Najdaljša reka na Antarktiki, reka Onyx, je dolga le 30 km (18.6 milj), tako da sladkovodnih organizmov tukaj očitno ni v izobilju, vendar jih je mogoče najti tam, kjer lahko preživijo.
Bolj poznane antarktične živali so ptice, ki živijo na obalah, predvsem pingvini, kot so cesarski pingvin, pingvin Adélie, pingvin Rockhopper, kraljev pingvin, pingvin s konico in pingvin Gentoo. Čudoviti beli snežni petelin je ena od le treh ptic, ki gnezdijo izključno na Antarktiki, in edina ptica, ki jo lahko opazimo na južnem tečaju. Vse te ptice preživijo zaradi svoje sposobnosti, da med hudo antarktično zimo letijo na ledene plošče severneje. Poleti je obala Antarktike sprejemljiva, saj doseže temperature med 5°C in 15°C (41°F in 59°F). Videti je mogoče velike kolonije pingvinov, ki pokrivajo majhne obalne otoke in se sončijo.
Vode okoli Antarktike so obkrožene s številnimi živalmi, vključno z lignji, raki, ledenimi ribami, krilom, plenilskimi ribami, tjulnji slonov in leopardov, velikanskimi valovki in antarktičnimi čigri, grbavci in kiti ubijalci ter številnimi drugimi. Čeprav pingvini gnezdijo na kopnem, so večino svojega življenja preživeli in vso hrano dobijo iz vode. Nekatere živali okoli antarktične obale kažejo polarni velikan, lastnost, pri kateri se živali nagibajo k povečanju, dlje so od ekvatorja. Raziskovalne skupine so odkrile morske zvezde in rake v premeru več kot dva metra. To je odličen primer Bergmannovega pravila, splošnost, ki pravi, da so živali večje, ko se bližaš polom.
Najnovejša od antarktičnih živali je znani človek, Homo sapiens, katerega populacija v poletnih mesecih šteje kar 4,000, ko pridejo raziskovalci na terensko delo in občasno pripeljejo tudi svoje družine. Na celini se vzdržuje približno 70 raziskovalnih baz, ki prinašajo znatne znanstvene donose za velike naložbe, potrebne za pošiljanje zalog. Nekatere največje privlačnosti za raziskovalce so edinstveni fosili, najdeni na pobočjih antarktičnih gora, suhe doline McMurdo, duhovite gramozne doline v notranjosti Antarktike, antarktična visokogorja brez EM motenj in svetlobnega onesnaževanja, ki se uporablja kot mesto za teleskope. in opazovalnice nevtrinov ter jezero Vostok, podledeno jezero, ki je bilo zaprto pod ledenim pokrovom med 500,000 in več kot milijon let.