Die Tonian-Periode (griechisch: „Stretch“) ist die erste geologische Periode der letzten Milliarde Jahre, die sich vor 1,000 Millionen bis 850 Millionen Jahren erstreckte. Das Tonian ist die erste Periode der längeren Neoproterozoikum-Ära, die auch das Kryogenium und das Ediacara umfasst. Im Gegensatz zu vielen darauf folgenden geologischen Perioden wird das Tonium nicht anhand von Gesteinsschichten (Stratigraphie), sondern anhand von radiometrischen Datierungen definiert.
Die Tonian-Periode war, wie der Rest des Neoproterozoikums, im Allgemeinen eine kalte Periode. Die Durchschnittstemperatur kann 10 ° C (41 ° F) kälter gewesen sein als heute, insbesondere im Landesinneren des Kontinents. Mögliche Spurenfossilien von kleinen Metazoen, wie 1-mm-Nematoden-ähnlichen Würmern, wurden aus dem Tonian und sogar 200 Millionen Jahre zuvor in der Stenian-Zeit gefunden. Obwohl keine Körperfossilien von Tieren aus der Tonian-Zeit stammen, kann dies daran liegen, dass die Organismen sehr klein, weich und schlecht versteinert waren. Mehrzellige Algenfossilien wurden aus der Tonian-Zeit geborgen.
Außer einzelligen Pilzen, Bakterien, Archäen und einigen mehrzelligen Algen und möglichen primitiven Metazoen gab es während der Tonian-Zeit kein Leben. Diese primitiven Organismen bewohnten wahrscheinlich das Land in unmittelbarer Nähe von Wasserquellen. Im Allgemeinen war der Sauerstoffgehalt im Tonian niedriger als während des nachfolgenden Cryogeniums und Ediacaran, was die Evolution des komplexen Lebens erschwerte. Mikroben sammelten sich in großen, dicken Kolonien, die als Mikrobenmatten bezeichnet werden. Diese mikrobiellen Matten haben keine modernen Analoga, da alle exponierten Matten heute schnell von Tieren verschlungen würden.
Die häufigsten Fossilien aus der Tonian-Zeit sind Acritarchen, meist Überreste von planktonischen Algen und anderen unbekannten, aber verwandten Organismen. Akriarchen tauchen im Fossilienbestand vor über 1400 Millionen Jahren auf und blühen in den folgenden 600 Millionen Jahren in ihrer Vielfalt. Vor etwa 800 Millionen Jahren, kurz nach dem Tonian, fand das Sturtian-Varanger-Gletscherereignis statt, das den Planeten mit einer Eisschicht bedeckte und die Vielfalt der Akritarchen stark einschränkte. Als sich der Planet vor 630 Millionen Jahren erwärmte, begannen die ersten komplexen vielzelligen Organismen zu entstehen.