นวัตกรรมวิวัฒนาการดูเหมือนจะมีอยู่ไม่มากนักในช่วงสามปีแรกของชีวิตบนโลก นวัตกรรมวิวัฒนาการที่สำคัญในช่วงเวลานี้คือวิวัฒนาการของแบคทีเรียสังเคราะห์ oxyphotos และเซลล์ที่ซับซ้อน (ยูคาริโอต) แม้ว่าชีวิตจะมีต้นกำเนิดมาแล้วอย่างน้อย 3.7 พันล้านปีก่อน แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้นจนกระทั่งประมาณ 600 ล้านปีก่อนที่หลักฐานฮาร์ดแรกของชีวิตหลายเซลล์ปรากฏขึ้น
การลดราคาโปรโตซัวน (เซลล์เดียว) นวัตกรรมเชิงวิวัฒนาการซึ่งนักวิทยาศาสตร์หลายคนแย้งว่าเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดของทั้งหมดในด้านเทคนิคมีจำนวนของนวัตกรรมวิวัฒนาการมีประโยชน์ที่เห็นได้ชัดสำหรับทุกคน นวัตกรรมวิวัฒนาการห้าประการที่ดูเหมือนว่าสำคัญที่สุดคือวิวัฒนาการของชั้นเชื้อโรคที่สามซึ่งทำให้เกิดโพรงของร่างกายหรือที่เรียกว่า Coelom ปล้นสะดมซึ่งเริ่มต้นการแข่งขันทางแขนของการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการ; ดวงตาซึ่งหลังจากวิวัฒนาการเริ่มต้นของพวกเขาประสบความสำเร็จอย่างมากโดยสัตว์ที่มีขนาดมหึมาครอบครองพวกมัน การล่าอาณานิคมของแผ่นดินโดยพืชและสัตว์ และวิวัฒนาการของการบินที่แท้จริงซึ่งเกิดขึ้นอย่างอิสระสี่ครั้งและเปิดช่องใหม่ขนาดใหญ่สำหรับสัตว์ที่จะล่าอาณานิคม
วิวัฒนาการของชั้นเชื้อโรคที่สามนั่นคือสัตว์ Triploblastic เกิดขึ้นระหว่าง 600 ถึง 580 ล้านปีก่อน ซากดึกดำบรรพ์ triploblastic ที่รู้จักกันเร็วที่สุดคือ Vernanimalcula guizhouena ซึ่งเป็นสัตว์ทรงกลมขนาดเล็กที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 0.1 มม สัตว์ตัวนี้ถูกพบว่ามีโพรงร่างกายสองรูที่แยกไส้ออกจากผนังร่างกาย การจัดเรียงทางสรีรวิทยานี้ช่วยในการรองรับอวัยวะภายในในขณะที่แยกการพึ่งพาโครงสร้างระหว่างทั้งสองช่วยให้พวกเขาพัฒนาได้อย่างอิสระ นี่คือนวัตกรรมวิวัฒนาการที่ทรงคุณค่า
วิวัฒนาการของการปล้นสะดมและดวงตาน่าจะเกิดขึ้นใกล้กันและทั้งสองเร็วมาก เมื่อพิจารณาจากสิ่งที่เรารู้มันมีเหตุผลที่จะสมมติว่าเหตุการณ์ทั้งสองเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันที่เขต Cambrian-Precambrian เมื่อประมาณ 542 ล้านปีก่อน สัตว์ที่มีดวงตาทุกตัวเป็นสัตว์ที่มีรูปร่างคล้ายไฟน์ฟิลหมายความว่าพวกมันมีบรรพบุรุษร่วมกันที่วิวัฒนาการในช่วงนี้ นี่คือตรงกันข้ามกับมุมมองก่อนหน้าซึ่งยืนยันว่าดวงตาวิวัฒนาการมาอย่างอิสระหลายต่อหลายครั้ง ในช่วงเวลาประมาณเดียวกันสิ่งมีชีวิตแรกที่มีเปลือกแข็งปรากฏขึ้นและสามารถมองเห็นการเจาะรูขนาดเล็กบนเปลือกหอยเหล่านี้ซึ่งเป็นสัญญาณบอกเล่าของนักล่า การปล้นสะดมอาจมีการพัฒนาแม้ก่อนหน้านี้เนื่องจากมีหลักฐานคร่าวๆเกี่ยวกับการปล้นสะดมจากสมัย Ediacaran เมื่อ 10-20 ล้านปีก่อนเขต Cambrian-Precambrian
นวัตกรรมวิวัฒนาการสองอย่างที่มีความสำคัญยิ่งคือการเคลื่อนที่ไปยังดินแดนและการเคลื่อนที่สู่อากาศ การย้ายไปยังดินแดนเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุดของทั้งสองเกิดขึ้นระหว่างประมาณ 460 และ 430 ล้านปีก่อนในช่วงยุคออร์โดวิเชียนและ Silurian ในช่วงเวลานี้สาหร่ายสีเขียวพัฒนากลายเป็นพืชบกซึ่งตามมาหลายสิบล้านปีต่อมาโดยสัตว์ขาปล้องธรรมดารวมถึงบรรพบุรุษของแมงมุมและนักเก็บเกี่ยวสมัยใหม่ ฟอสซิลภาคพื้นดินที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกันคือกิ้งกือ ต่อมาเมื่อประมาณ 350 ล้านปีก่อนในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัสแมลงวิวัฒนาการมาโดยใช้ช่องทางใหม่ที่มีขนาดใหญ่ เที่ยวบินจะพัฒนาอย่างอิสระอีกสามครั้ง: ในเรซัวร์, นกและค้างคาว
