В ордовикском периоде Казахстан покрывал океан и только в центре существовал крупный вытянутый в меридиональном направлении остров Улытау-Западная Бетпакдала (остров пересекал 20⁰ южной широты).

В раннем ордовике произошел сильнейший всплеск разнообразия и численности животных. Появились рифостроящие организмы - губки-строматопораты (существовали до палеогена включительно), табуляты (подкласс коралловых полипов (до перми), четырехлучевые кораллы (до перми), множество новых видов двустворчатых моллюсков, головоногие моллюски, достигавшие в длину 8м, новые виды мшанок (тип животных ведущих неподвижный образ жизни (до современности), новые виды разнообразных иглокожих (морских пузырей, морских лилий, морских ежей, морских звезд, офиур) и другие животные. Трилобиты достигли своих наибольших размеров до 80см в длину. Увеличились в размерах брюхоногие и двустворчатые моллюски (до 20см в поперечнике), брахиоподы. К середине ордовика разнообразие животных утроилось по сравнению с кембрием. В конце периода на суше появились первые растения – риниофиты и мхи, а также грибы.
В последние 5 млн лет периода на планете развилось оледенение. Одновременно на Земле происходили крупные массированные вулканические извержения. В результате этих катаклизмов исчезла почти половина ордовикских родов и семейств.
Одно из замечательных мест с находками ордовикской фауны находится на востоке Чу-Илийских гор. Здесь в слоях пород отложенных на различных глубинах океана встречаются трилобиты, двустворчатые и брюхоногие моллюски, иглокожие, брахиоподы, морские лилии (животные ведущие прикрепленный ко дну или свободноплавающий образ жизни), граптолиты, табуляты, конодонты, водоросли, а также следы ползания различных морских животных.
Помимо трилобитов, в морях ордовикского Казахстана имели широкое распространение брахиоподы (плеченогие) с двустворчатыми раковинами, чья плоскость симметрии проходит не между створками как у моллюсков, а через створки. Размеры раковин брахиопод колеблется от 0,1 до 40см. Число вымерших видов брахиопод превышает 30 000. В современных водоемах обитает около 300 видов. Обильны были также колонии граптолитов имевшие разнообразные формы – древовидные, прямые, изогнутые и спиральнозавитые. Эти животные вели донный прикрепленный образ жизни или пассивно плавающий на поверхности воды.

Конодонты - остатки вымерших червей (длина фрагментов около 1мм). Ордовик. Центральный Казахстан. Хребет Чингиз. Коллекция Т.Ю. Толмачева	Конодонты. Ранний ордовик. Восточный Каратау. Коллекция М.К. Апполонов
Трилобиты из различных районов Казахстана. Поздний ордовик. Researchgate.net	Трилобиты. Поздний ордовик. Хребет Тарбагатай. Researchgate.net
Трилобиты. Ранний ордовик. Восточный Каратау. Коллекция М.К. Апполонов	Трилобит длиной 25см. Ранний ордовик (около 480 млн.лет). Актюбинская область. Музей природы. Екатеринбург
Трилобит Agalatus cauernosus. Средний ордовик. Плато Кендыктас. Джамбульская область	Брахиоподы беззамковые. Бетпакдала. Ордовик
Членики стеблей морских лилий из различных районов Казахстана. Ордовик	Радиолярии ордовика из восточной и юго-западной Сары Арки. Коллекция Б.Б. Назарова. Радиолярии - одноклеточные планктонные организмы, обитающие преимущественно в тёплых океанских водах. Скелет состоит из хитина и аморфного диоксида кремния или, реже, из сернокислого стронция (целестина). У живой радиолярии скелет находится внутри клетки
Изменения разнообразия морской биоты. По А.С. Алексееву 1989	На дне ордовикского моря. Geology.wisc.edu