В середине мелового периода буйно развиваются цветковые растения. В то же время они вытесняют представителей древнейшей флоры — споровые и голосеменные растения. Считается, что цветковые растения возникли и развились в северных районах, впоследствии они расселились по всей планете. Цветковые растения намного моложе хвойных, известных нам еще с карбонового периода. Густые леса из гигантских древовидных папоротников и хвощей не имели цветков. Они неплохо приспособились к условиям жизни того времени. Однако постепенно влажный воздух первичных лесов делался все более сухим. Дождей выпадало совсем мало, невыносимо жгло солнце. Высыхала почва в районах первичных болот. На южных материках возникли пустыни. Растения переместились в районы с более прохладным и влажным климатом севера. А затем снова пошли дожди, насыщавшие влажную почву. Климат древней Европы стал тропическим, на ее территории возникли леса, подобные современным джунглям. Вновь отступает море, и растения, населявшие побережье во влажном климате, оказались в более сухом климате. Многие из них погибли, но некоторые приспособились к новым условиям жизни, образовав плоды, защищавшие семена от высыхания. Потомки подобных растений постепенно заселили всю планету.
Почва также претерпевала изменения. Ил, остатки растений и животных обогащали ее питательными веществами.
В первичных лесах пыльца растений разносилась лишь ветром и водой. Однако появились первые растения, пыльцой которых питались насекомые. Часть пыльцы приставала к крыльям и ногам насекомых, и они переносили ее с цветка на цветок, опыляя растения. У опыленных растений семена созревали. Растения же, на которых не побывали насекомые, не размножались. Поэтому распространялись только растения с душистыми цветками разнообразнейших форм и красок.
С появлением цветков изменились и насекомые. Среди них появляются насекомые, которые вообще не могут жить без цветков: бабочки, пчелы. Из опыленных цветков развивались плоды с семенами. Птицы и млекопитающие поедали эти плоды и разносили семена на большие расстояния, распространяя растения на новые участки материков. Появилось много травянистых растений, заселивших степи и луга. Листья деревьев осенью осыпались, а в летнюю жару свертывались.
Растения распространились по Гренландии и островам Северного Ледовитого океана, где было относительно тепло. В конце мелового периода с похолоданием климата появилось много холодостойких растений: ива, тополь, береза, дуб, калина, свойственные и флоре нашего времени.
С развитием цветковых растений к концу мелового периода вымерли беннетиты, значительно уменьшилось количество саговников, гинкговых, папоротников. Наряду с изменением растительности изменялась и фауна.
Значительно распространились фораминиферы, раковины которых образовали мощные отложения мела. Появляются первые нуммулиты. Кораллы образовывали рифы.
Аммониты меловых морей имели раковины своеобразной формы. Если у всех существовавших до мелового периода аммонитов раковины завертывались в одной плоскости, то у меловых аммонитов были вытянутые раковины, согнутые в виде колена, встречались шарообразные и прямые. Поверхность раковин была покрыта шипами.
По мнению одних исследователей, причудливые формы меловых аммонитов являются признаком старения всей группы. Хотя некоторые представители аммонитов еще продолжали размножаться с большой скоростью, их жизненная энергия в меловой период почти иссякла.
По мнению других ученых, аммонитов истребили многочисленные рыбы, ракообразные, рептилии, млекопитающие, а диковинные формы меловых аммонитов являются не признаком старения, а означают попытку каким-то образом уберечься от прекрасных пловцов, каковыми к тому времени стали костистые рыбы и акулы.
Исчезновению аммонитов способствовало также резкое изменение физико-географических условий в меловом периоде.
Белемниты, появившиеся намного позднее аммонитов, в меловой период также полностью вымирают. Среди двустворчатых моллюсков были животные, разные по форме и величине, замыкавшие створки с помощью зубчиков и ямок. У устриц и других моллюсков, прикреплявшихся к морскому дну, створки становятся разными. Нижняя створка имела вид глубокой чаши, а верхняя — крышки. У рудистов нижняя створка превратилась в большой толстостенный бокал, внутри которого осталась лишь маленькая камера для самого моллюска. Круглая, похожая на крышку верхняя створка охватывала нижнюю прочными зубами, с помощью которых она могла подниматься и опускаться. Обитали рудисты главным образом в южных морях.