Les organismes ordoviciens vivaient pendant la période ordovicienne, qui a duré il y a environ 488.3 à 443.7 millions d’années. Cela a commencé par une extinction de masse appelée événements d’extinction cambrien-ordovicien, qui a anéanti 50% de tous les organismes multicellulaires dans les archives fossiles. À l’époque, tous les organismes multicellulaires connus étaient exclusivement marins. Le nombre de fossiles connus de l’Ordovicien est d’environ 500, sensiblement plus que les 200 environ disponibles du Cambrien avant lui.
La période ordovicienne a connu des épisodes de rayonnement adaptatif et de diversification seulement dépassés par la soi-disant explosion cambrienne, qui s’est produite environ 60 millions d’années plus tôt. Les extinctions massives de la fin du Cambrien ont sérieusement affecté les brachiopodes (un organisme à coquille stationnaire ressemblant superficiellement à des bivalves), les trilobites (qui n’ont plus jamais été les mêmes) et les premiers poissons sans mâchoire appelés conodontes. Au cours de l’Ordovicien, d’autres animaux, tels que les brachiopodes articulés, les céphalopodes (mollusques sophistiqués) et les crinoïdes (lys de mer) ont largement remplacé les animaux cambriens qui les ont précédés. Plus particulièrement, les brachiopodes articulés ont presque complètement déplacé les trilobites dans les mers peu profondes où ils vivaient tous les deux. Ces organismes allaient dominer les faunes marines tout au long du reste de l’ère paléozoïque.
Bien que les trilobites n’aient pas eu autant de succès qu’au Cambrien, ils étaient toujours nombreux et diversifiés, partageant le bas de la chaîne alimentaire avec les brachiopodes articulés. De nombreux gastéropodes (animaux ressemblant à des escargots) ont évolué pendant cette période. De nombreux poissons sans mâchoire existaient, avec des formes à mâchoires apparaissant vers la fin de la période. L’Ordovicien a vu l’évolution des premiers coraux et des premiers récifs coralliens, les premiers récifs construits en dizaines de millions d’années, depuis l’essor des archéocyathides antiques au Cambrien inférieur. Les strates ordoviciennes sont remplies de graptolites, les restes d’animaux marins coloniaux appelés vers flèches.
L’Ordovicien a été marqué par l’émergence des premiers animaux dotés d’un système nerveux sophistiqué et d’une quantité importante de tissu cérébral, comme en témoignent les fossiles de céphalopodes nautiloïdes, les prédateurs dominants de la période. Ces mollusques relativement intelligents, tentaculaires, aux grands yeux et à la carapace dure ont peut-être surpassé les premiers prédateurs de l’apex comme les anomalocaris. De gros céphalopodes sont apparus au Cambrien supérieur mais se sont considérablement diversifiés tout au long de l’Ordovicien.
L’Ordovicien a vu l’émergence des premières plantes terrestres, des plantes non vasculaires qui auraient ressemblé au lichen, aux hépatiques et aux mousses des temps modernes. Ces plantes simples avaient tendance à se regrouper près de la mer ou des ruisseaux. Aucun fossile moulé d’animaux terrestres de l’Ordovicien n’a été trouvé, bien que certains des premiers fossiles terrestres de trace apparaissent au cours de cette période, probablement fabriqués par les premiers myriapodes tels que les mille-pattes. Le plus ancien fossile d’animal terrestre actuellement connu est un mille-pattes fossile de 1 cm daté d’il y a 428 millions d’années, seulement 16 millions d’années après la fin de la période. Des fossiles ordoviciens d’animaux terrestres pourraient encore être découverts.
La découverte d’hyphes fongiques ressemblant fortement à un type spécial de champignons trouvés dans les racines de la majorité de toutes les plantes suggère que cette ancienne relation symbiotique a commencé au cours de l’Ordovicien.