Permikauden joukkotuho
Edeltävällä kivihiilikaudella vallitsi maapallolla suuri jääkausi. Nykyisen Texasin seuduilla jääkausi päättyi permikauden alussa, ja ilmasto lämpeni siellä noin 10 °C hiilikauden loppuun nähden. Lämpötila jatkoi nousuaan tämän jälkeen. Erään lämpötilakäyrän mukaan maapallo olisi alkanut lämmetä permikauden puolivälin 12 °C:sta permi-triasin rajan noin 23 °C:een, jossa oli jonkinasteinen lämpöpiikki. Maan nykyinen keskilämpötila on noin 15 °C. Toisten lähteiden mukaan lämpötila nousi ja ilmasto kuivui permikauden aikana, muttei yhtä rajusti kuin kauden alussa jääkauden päätyttyä. Löytöjen ja tietokonesimulaatioiden mukaan Pangaiassa olisi ollut laaja aavikko, joka ulottui 30. leveyasteelle asti. Maalla viittaa lämpenemiseen viileän ilmanalan "Glossopteris"-kasvillisuuden häviäminen ja alempien leveysasteiden kasvillisuuden saapuminen. Wordian- ja Capitanian-kausilla syntyi kuivuudesta kieliviä "evaporiitteja".
Kivihiilikausi
Kausi jaetaan vanhempaan Mississippi-kauteen (359–323 miljoonaa vuotta sitten) ja nuorempaan Pennsylvania-kauteen (323–286 miljoonaa vuotta sitten), ja nämä edelleen yhteensä seitsemään vaiheeseen. Kausia erottaa toisistaan pieni massasukupuutto, jossa eläinlajistosta tuhoutui alle 30 prosenttia. Ylähiilikausi eli Pennsylvania oli varsinainen kivihiilimetsien syntykausi. Kerrostumista huomataan kivihiilen vuorottelua rantakerrostumien, matalan meren kerrostumien ja syvemmän meren kerrostumien välillä. Kausi päättyi massasukupuuttoon, jossa kuoli alle 30 % lajeista.