Voor meer informatie, zie Acritarch en Stromatoliet
Stromatolieten, stompe zuilen die zijn gebouwd door kolonies cyanobacteriën en andere micro-organismen, zijn de eerste fossielen. Hun geschiedenis begint ongeveer 3,5 miljard jaar geleden, en ze kwamen veel voor vanaf ongeveer 2700 mya. Ze namen sterk af na ongeveer 1250 mya, en deze afname werd waarschijnlijk veroorzaakt door grazende en gravende dieren.
De mariene diversiteit van het Precambrium werd gedomineerd door kleine fossielen die bekend staan als acritarchen. Deze term beschrijft bijna elk klein organisch omhuld fossiel - van de eierstokken van kleine metazoërs tot rustcysten van veel verschillende soorten groene algen. Na hun verschijning rond 2000 mya kenden de acritarchen rond 1000 mya een hausse, waarbij ze toenamen in aantal, diversiteit, grootte, complexiteit van vorm en vooral grootte en aantal stekels. Dat ze in de laatste miljard jaar steeds meer stekels kregen, kan duiden op een toegenomen behoefte aan verdediging tegen predatie. Ook andere groepen kleine organismen uit het Neoproterozoïcum vertonen tekenen van verdediging tegen roofdieren. Het meten van de levensduur van taxa lijkt te wijzen op een toename van predatie rond deze tijd. In het algemeen was het tempo van de evolutie in het Precambrium echter zeer laag, waarbij veel cyanobacteriesoorten miljarden jaren onveranderd bleven. Bacteriën worden natuurlijk vooral bepaald door hun biochemie, met name hun genoom. Veranderingen in hun biochemie laten meestal geen sporen na in het fossielenbestand.
Als de rooforganismen die op bacteriën en acritarchen graasden werkelijk metazoërs waren, betekent dit dat de Cambriumdieren niet "uit het niets" verschenen aan de basis van het Cambrium; hun voorouders bestonden al honderden miljoenen jaren.
