Kambrijski organizmi so živeli v kambrijski dobi, od približno 542 do 488 milijonov let nazaj. Kambrijska doba je znana po kambrijski eksploziji, nenadnem obdobju prilagodljivega sevanja, v katerem so se pojavili predstavniki vseh sodobnih živalskih vrst (razen briozojev). To se je zgodilo pred približno 530 milijoni let in je trajalo približno 10 milijonov let.
Začetek kambrijskega obdobja je tradicionalno opredeljen kot pojav členonožcev v obliki ščita, imenovanih trilobiti, in zgodnjih spužev (in prvih graditeljev grebenov), imenovanih arheociatide (dobesedno “starodavna skodelica”). Od takrat je bil njegov začetek na novo opredeljen kot dogodek izumrtja, ki označuje mejo kambrija in predkambrija. Čas tega dogodka je bil zelo natančno določen s pomočjo sprememb v razmerjih izotopov ogljika, ki se pojavljajo v tem obdobju, kar kaže na velik padec planetarne biomase.
Kambrijske favne so bile prve resnično raznolike favne, ki so se razvile. Začetek kambrijske dobe zaznamujejo pogozdeni trilobiti in arheociatide, poleg nekoliko starejše favne majhnih školjk, prvi znani organizmi s trdo lupino, za katere velja, da so preprosti brahiopodi. Zgodaj v kambriju se pojavijo značilni fosili v sledovih, vključno z navpičnimi vdolbinami in drugimi sledovi, ki naj bi jih pustile prve živali, ki so razvile hidrostatična okostja. Hidrostatični skelet sploh ni trd skelet, temveč telesna votlina, napolnjena s tekočino, ki je pritrjena na okoliške mišice in jo vlečejo.
Skozi obdobje kambrija so se razvile različne nevretenčarje – in nekaj zgodnjih vretenčarjev v obliki rib brez čeljusti. Sem spadajo meduze, zgodnji raki, spužve, Priapulida, izjemno navadna Marrella (sorodnica trilobitov), drobni arahnomorf Yohoia, mehki trilobit Naraoia in “čudna čuda”, vključno z bizarno petooko Opabinia, arimp – kot členonožec s krempljastim priveskom, ki sega iz ust, ogromen (po kambrijskih standardih) Anomalocaris, ki je bil prvi plenilec na vrhu, bodičast žametni črv Hallucigenia in nenavaden, vladarju podoben Odontogriphus.
Približno polovica kambrijske favne je izumrla med kambrijsko-ordoviškim izumrtjem ob koncu obdobja. Močno so bili prizadeti brahiopodi, konodonti in trilobiti. Trilobiti nikoli več niso bili tako številni ali raznoliki.