Geologische periode lopend van 541 tot 485 miljoen jaar geleden, waarin voor het eerst in de aardgeschiedenis op grote schaal fossielen van meercellige dieren zichtbaar zijn
Het Cambrium is de eerste periode van het Paleozoïcum. Vóór het Cambrium valt het Ediacarium, een periode met spaarzame, moeilijk plaatsbare fossielen van meercellige organismen. De tijd vanaf het ontstaan van de aarde tot aan het Cambrium wordt ook wel Precambrium genoemd, wat aangeeft hoe belangrijk het Cambrium is. Het Cambrium markeert het begin van het Fanerozoïcum, een "eon" waarin de era's Paleozoïcum, Mesozoïcum en Cenozoïcum samengenomen worden.
De beroemdste verzamelingen fossielen uit het Cambrium betreffen de Burgess Shale-fauna, voor het eerst gevonden bij de plaats Field in Brits-Columbia (520-515 Ma (miljoen jaar) oud), Canada, en de Chengjiang-fauna aangetroffen in de provincie Yunnan in China (525-520 Ma oud). Het zijn spectaculaire collecties met een grote diversiteit aan dierlijke vormen. Met name de vele groepen arthropoden (o.a. trilobieten), Cnidaria (o.a. zeeveren) en Echinodermata (o.a. zeelelies) vallen op, maar ook gesegmenteerde wormen, weekdieren en primitieve chordaten waren aanwezig. Alle fyla die nu leven hadden al vertegenwoordigers in de Cambrische fossielen.
Aanvankelijk dacht men dat tijdens het Cambrium alleen ongewervelde Chordata aanwezig waren en dat de gewervelde dieren later tijdens het Paleozoïcum evolueerden, maar de Chengjiang-fauna blijkt ook fossiele vissen (Haikouichthys) te bevatten.
Het plotselinge optreden van een rijke collectie aan dieren, vanaf 541 Ma BP, heeft veel vragen opgeroepen. Is het een momentopname? Tegenwoordig beschouwt men de “Cambrische explosie” als een reëel verschijnsel. Het is een voorbeeld van het “lange lont”-model, dat een lange periode van ontwikkelingsbiologische moleculaire dynamiek veronderstelt voordat een bepaald bouwplan ontstaat dat ecologisch succesvol kan zijn.
