We wczesnym karbonie zachodził szybki rozwój i radiacja koralowców Rugosa (powszechnie, ale nieprawidłowo zwanych czteropromiennymi). Jednak na początku późnego karbonu ta grupa mocno podupadła i stała się marginalna. W karbonie po raz pierwszy zaczęły się szybko rozwijać małże morskie. Trylobity i koralowce z grupy Tabulata były w karbonie sporadyczne, a ostatnie graptolity wymarły we wczesnym karbonie.
Jednocześnie w karbonie bardzo wzrosła kolonizacja wód słodkich przez bezkręgowce. Pojawiły się pierwsze słodkowodne małże, ślimaki i skorupiaki, w porównaniu do dewonu wzrosła ilość małżoraczków słodkowodnych. Bardzo wzrósł także udział przedstawicieli tych grup zwierząt żyjących w wodach półsłodkich.
W związku z wilgotnym i gorącym klimatem oraz rozwojem lasów nastąpił eksplozywny rozwój fauny lądowej, a zwłaszcza owadów i pajęczaków. Tradycyjnie pisze się o wielkich rozmiarach karbońskich stawonogów, ale olbrzymia większość owadów i pajęczaków nie odbiegała wielkością od dzisiejszych form. Tylko nieliczne rodzaje stawonogów cechowały się gigantyzmem (pojedyncze gatunki osiągały wśród: krocionogów do 1 m, wielkoraków 1,5 m, skorpionów blisko 1 m, ważek 0,5 m rozpiętości skrzydeł). Natomiast rodzaj Megarachne, uznawany niegdyś za największego (36 cm) pająka, okazał się wielkorakiem.