Трилобіти були морськими, в основному, плазуючими по дну тваринами. Вони розгрібали м'який осад у пошуках їжі, поглинали іл, багатий органікою, рили нірки для відпочинку і захисту. Плавали трилобіти повільно, і тому важливим способом захисту було згортання. Вони воліли селитися в морях з теплою, нормально солоною водою, у зоні мілководдя.  Відомо, що 60 % усіх видів тваринного світу раннього палеозою належало саме до цієї групи. Дотепер тільки в одному-єдиному випадку удалося знайти докембрійскі залишки членистоногих — у 1964 р. в Австралії. Але вже із самого початку кембрію трилобіти починають свій тріумфальний розвиток, розділяючись на сотні видів, багато з яких зникли із лиця планети настільки ж швидко, як і з'явилися. Трилобіти в безлічі жили в ордовикських морях, продовжуючи, хоча і не так інтенсивно, свою еволюцію, про що можна судити по відкладеннях того часу, багатим новими родами трилобітоподібних. Трилобіти пішли на спад у силурийскому періоді і стали ще більш рідкісними в девоні.