У Мезозоє виникли не тільки динозаври, а й інші групи рептилій, яких часто помилково вважають динозаврами – водні рептилії (іхтіозаври та плезіозаври), літаючі рептилії (птерозаври), лепідозаври – ящірки, серед яких були й водні форми – мозазаври.
Головні події мезозойський ери Тріасовий період пов'язаний з появою перших крокодилячих, черепах, ящірок, а слідом за ними – динозаврів, пануючих на планеті мільйони років. Початок еволюційної лінії цих істот поклав найдавніший із відомих вигляд – еораптор, що заселив суперконтинент.
На початку мезозою відбувається розквіт голонасінних. рослин. На відміну від папоротей, хвощів та плаунів розмноження голонасінних не залежить від води. В другій половині мезозойський ери з'явились покритонасінні. Важливим ароморфозом у них було формування плода, який захищає насіння та приваблює тварин.
Серед наземних тварин царювали різноманітні великі плазуни. Це був період розквіту гігантських ящерів – багато динозаврів досягали 5-8 метрів у висоту і 20 метрів у довжину. Крилаті плазуни – птерозаври – займали практично всі ніші повітряних хижаків, хоча вже з'явились справжні птахи.