Les organismes du Permien ont vécu pendant l’ère du Permien, qui a duré il y a environ 299 à 251 millions d’années, pour une durée totale d’environ 48 millions d’années. La période s’est ouverte avec une ère de glaciation similaire aux périodes glaciaires relativement récentes des temps géologiques modernes, puis s’est réchauffée au milieu de la période. Le niveau de la mer a augmenté en conséquence, produisant de grandes mers continentales favorables à la vie marine. L’ère s’est terminée avec l’extinction de masse la plus grave de l’histoire de la vie, l’extinction de la fin du Permien, qui a anéanti 95% des genres marins et 70% des genres terrestres. C’était aussi la dernière période de l’ère paléozoïque.
Le supercontinent de la Pangée s’est formé à cette époque, enfermant toutes les masses continentales du monde, à l’exception d’un microcontinent d’environ la moitié de la taille de l’Australie appelé Chine du Sud. Cette grande masse continentale a rendu l’intérieur du supercontinent extrêmement sec, tandis que les animaux terrestres se sont répandus partout. Le continent de la Pangée chevauchait l’équateur et avait une forme approximative de C.
Les invertébrés marins de l’époque étaient pour la plupart des prolongements de lignées apparues au milieu et à la fin du Carbonifère juste avant. Ceux-ci comprenaient les brachiopodes, les bryozoaires, les échinodermes, les mollusques, les coraux, les ammonoïdes et autres omniprésents. Un seul groupe de trilobites s’est accroché jusqu’à cette période, pour s’éteindre à sa fin. Les vertébrés marins comprenaient de nombreux poissons, requins, conodontes et autres animaux qui ont évolué respectivement au Dévonien, au Carbonifère et au Cambrien. Les euryptides, d’énormes scorpions marins qui régnaient sur les fonds marins de presque tout le Paléozoïque, se sont finalement éteints à la fin du Permien.
En termes de vie terrestre, cette période était pleine d’évolutions et de changements rapides. Les lycopodes aimant les marais, un genre de lycopodes, ont été remplacés par des conifères, qui pouvaient mieux s’adapter au changement climatique et avaient des défenses supérieures contre les herbivores terrestres nouvellement évolués.
Le Permien fut une époque de grande évolution pour les animaux terrestres. Les insectes se sont diversifiés à partir de leur état primitif au Carbonifère, produisant de nombreux groupes que nous connaissons aujourd’hui, tels que les scorpions, les libellules, les vrais insectes, les guêpes et bien d’autres. L’ère a été appelée la plus grande période de tous les temps pour la diversification des insectes.
Il a également vu la première diversification majeure des tétrapodes amniotes, ou non amphibiens, y compris la compétition entre les sauropsides, ou reptiles, et les synapsides, les ancêtres des mammifères. Bien que de nombreux grands amphibiens aient existé tout au long de cette période, ils ont été rejoints par d’autres grands tétrapodes, notamment les pélycosaures, un sauropside qui avait évolué à la fin du Carbonifère et avait connu son apogée à cette époque. Dans la dernière partie de l’ère, les premiers archosaures ont évolué, ce qui donnerait plus tard naissance aux dinosaures qui domineraient le Mésozoïque.
Au milieu de l’ère, les thérapsides primitifs, un ancêtre mammifère, comme Dinocephalia, ont évolué, et à la fin du Permien, des thérapsides plus avancés comme les gorgonopsiens et les dicynodontes ont évolué. Les thérapsides variaient en taille de petits rats à des animaux de la taille d’un bœuf ou d’un ours, tandis que les pélycosaures étaient généralement de grande taille, entre environ 1 m (3.2 pi) et 4 m (13 pi).
À la fin du Permien, la plupart des animaux de tous types sont morts et l’évolution a dû recommencer avec ce qui restait de quelques survivants, notamment le thérapside herbivore Lystrosaurus de la taille d’un cochon.