Das Kambrium ist ein wichtiger Teil der geologischen Zeit, der sich vor etwa 542 bis 488 Millionen Jahren erstreckt. Es ist die erste Periode im breiteren Paläozoikum. Das Kambrium zeichnet sich durch das Auftreten einer Vielzahl komplexer, versteinerbarer vielzelliger Organismen aus. Zuvor waren vielzellige Organismen eher wie einfache Kolonien (Schwämme und Medusoide) als differenzierte Tiere.
In einem Zeitraum von etwa 10-20 Millionen Jahren zu Beginn des Kambriums fand ein Ereignis namens Kambriumexplosion statt, das sich auf das plötzliche Auftauchen zahlreicher gut erhaltener Tierfossilien bezieht. Während der kambrischen Explosion tauchten alle wichtigen Körpertypen auf. Die Kambrium-Periode ist nach Cambria benannt, einem älteren Namen für Wales, wo erstmals Fossilien aus der Kambrium-Ära gefunden wurden.
Die Zeit vor dem Kambrium wird als Präkambrium bezeichnet. Lange Zeit glaubte man, dass das Kambrium im Allgemeinen die Entstehung vielzelliger Fossilien signalisierte, aber Entdeckungen der sogenannten Ediacara-Biota in den letzten fünfzig Jahren haben bewiesen, dass mehrzellige Organismen schon vor dem Kambrium existierten. Diese waren jedoch bei weitem nicht so komplex wie ihre kambrischen Nachkommen, zu denen sie nur schwache Verbindungen haben. Es wurde ursprünglich angenommen, dass während des Kambriums keine Landpflanzen existierten, aber molekulare Datierungen haben gezeigt, dass dies falsch ist, und tatsächlich gab es bereits vor 700 Millionen Jahren einige primitive Landpflanzen und landbewohnende Pilze bis zu 1000 Millionen Jahren. Viele davon waren einfache matten- oder blattähnliche Organismen.
Viele wichtige Arten tauchten erstmals im Kambrium auf: Trilobiten, Brachiopoden, Arthropoden (Wasserskorpione) und Conodonten (die Vorläufer aller Wirbeltiere). Alle modernen Tierstämme, außer den Bryozoen, einem Stamm riffbildender Organismen, hatten im Kambrium einen Vertreter.
Das Kambrium ist das erste geologische Gebiet, das durch das Vorhandensein bestimmter Fossilien und nicht durch eine willkürliche zeitliche Einteilung definiert wurde. Der Beginn des Zeitraums wird durch das Auftreten von Trilobiten definiert, und sein Ende findet während des Aussterbens des Kambrium-Ordoviziums statt, dem ersten großen Aussterbeereignis des Phanerozoikums, einem Zeitraum von 542 Millionen Jahren bis heute. Dieses Aussterbeereignis hat etwa die Hälfte aller Tierarten ausgelöscht.
Das Kambrium kann in drei verschiedene Perioden unterteilt werden, die jeweils etwa 12 Millionen Jahre lang sind: das Frühkambrium, das Mittelkambrium und das Furongium. Nach dem Kambrium kam das Ordovizium.