Le prime tracce dei Trilobiti risalgono al Cambriano. La loro massima espansione si realizza nell' Ordoviciano, alla quale seguì la loro definitiva estinzione circa 200 milioni di anni fa. Il nome "Trilobita" deriva dalla particolare forma del loro corpo diviso in tre lobi longitudinali e trasversali (dal latino "trilobos"= 3 lobi e dal greco "morphos"=forma). Le loro dimensioni variavano dai 2 ai 67 cm di lunghezza. Il loro habitat era rappresentato dai fondali oceanici, dove si alimentavano come detritivori. Molti di essi, in condizioni di difficoltà o pericolo, riuscivano ad arrotolarsi (volvazione), come del resto fanno anche alcuni crostacei (isopodi). L'esoscheletro chitinoso era particolarmente robusto per la presenza di zone rivestite di carbonato di calcio. Il corpo era diviso in 3 tagmata:capo, torace e pigidio. 
Il capo era caratterizzato generalmente da una struttura unica senza evidenti tracce di segmentazione; al contrario il torace poteva presentare anche un elevato numero di metameri. Il pigidio, invece, all'estremità posteriore possedeva metameri fusi insieme a formare una unica piastra. Sul capo vi erano un paio di antenne, occhi composti, una bocca e quattro paia di appendici articolate biramose. I Trilobiti avevano un corpo tondeggiante e appiattito dorso-ventralmente. Due solchi longitudinali decorrevano dorsalmente lungo tutto il corpo dividendolo in 3 lobi: uno centrale e due laterali. Questi ultimi vengono spesso chiamati "lobi pleurali" ed andavano a coprire le appendici. Il corpo dei Trilobiti era diviso anche in 3 tagmi trasversali: Cefalon, Torace e Pigidio, ciascuno dei quali con un proprio numero di appendici. 
La glabella a sua volta era suddivisa in 3 o 5 lobi per la presenza di una serie di solchi trasversali. Una domanda fondamentale sull'omologia che rimane ancora senza risposta é se il ramo filamentoso della zampa sia un epipodite coxale elaborato oppure effettivamente un omologo dell'esopodite dei crostacei (in pratica, l'arto dei trlobiti era uniramoso o biramoso?). Poiche il vero esopodite dei crostacei ha origine dal segmento del secondo arto (base), la maggior parte degli studiosi non accetta l'omologia con l'esopodite dei crostacei. Altri studiosi ritengono che il protopodite del trilobite fosse composto da coxa e base fuse insieme, nel qual caso il ramo filamentoso era veramente un omologo dell'esopodite dei crostacei. I muscoli come negli altri artropodi si ancoravano sotto l'esoscheletro e permettevano il ripiegamento ventrale ma non quello laterale, nonché la deambulazione. L'intestino, rettilineo e primitivo, si estendeva dalla bocca all'ano (entrambi ventrali) e medialmente formava una dilatazione detta "ingluvia" (o stomaco).
Per quanto riguarda lo sviluppo, i trilobiti, dopo la schiusa presentavano tre stadi larvali: 1) protaspis, lunga 1mm con quasi tutti i segmenti cefalici ricoperti da uno scudo dorsale; 2) meraspis, con le parti ben distinte; 3) holaspis, un trilobite in miniatura. I trilobiti vengono spesso considerati come molto affini alle prime forme di chelicerati e crostacei, ma la vera natura della loro affinità rimane comunque incerta. E' importante notare che non tutti gli autori considerano i Trilobitomorpha come subphylum degli Artropoda ma, addirittura come phylum (Pre-artropoda) a parte.
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