为什么古代的昆虫会如此巨大？科学家猜测这有可能与当时的大气含氧量有关，昆虫是通过它们身体上的气孔系统来“呼吸”的。气孔连着气管，而且由上往下又附着更多层的越来越小的气孔，由此把氧气送到全身。在目前的氧气水平下，气孔系统的总长度已经达到极限；超过这个限度，氧气的水平就会变得不够。因此该构造可以有效地决定昆虫的形体大小。石炭纪时代的大气气压也确实比现在高。石炭纪时地球大气层中氧气的浓度高达35%，比现在的21%要高得多。许多节肢动物是通过遍布它们肌体中的微型气管直接吸收氧气，而不是通过血液间接吸收氧气，所以高氧气含量能促使昆虫向大个头方向进化。
高浓度氧气环境中，大个头的昆虫就有进化上的优势，它们可以获得更多的氧气。对海洋中的无脊椎动物的研究也发现，在更冷和氧气含量更高的水体中，那里的生物体积也更大。通过对果蝇的研究发现，有的果蝇在高氧环境中体型增大，有的并没有。但在氧气含量高、气压也高的环境下，接受试验的果蝇生活到第五代，身体尺寸增长了20%。这是因为较高的大气压会使氧气更多地进入昆虫体内。
石炭纪不仅仅是巨型昆虫的时代，也是昆虫开拓天空的时代，直到今天，昆虫仍旧是唯一有飞行能力的节肢动物。科学家比较公认的有飞翔能力的昆虫是在3.2亿年前出现的，不考虑前面提到的没发现翅膀的“可能有飞翔能力”的古老昆虫，目前被公认最早飞上天空的是蜻蜓。
下图就是这种古代的巨型蜻蜓，它们的翼展可以达到2英尺半（接近1米），是地球上有史以来最大的飞翔昆虫。
原始昆虫与现代昆虫不同，身体的形态从小到大并没有多少改变。它们从卵孵化后的幼虫期到成虫期，只是身体的节数一节节增加，同时性发育逐步完善成熟。它们还没有明显的翅膀，腹足尚未完全退化，腹部众多的足隐约可见，有的则特化为跳器，而这些3亿年前的原始特征在现在低等的无翅亚纲昆虫（弹尾目、原尾目和双尾目）中仍然可见到，如增节的发育方式在原尾目中仍然保留；外口式口器和齐全的腹部附器在缨尾目中继承了下来。它们的生命发育变化均属于不完全变态。
有关陆地上的节肢动物和昆虫的灭绝情况我们知道得尚不多。昆虫和更早的三叶虫都有外骨骼，三叶虫有大量的化石留下来，但昆虫的化石一向少。原因在于外骨骼不同，三叶虫的外骨骼是由厚的石灰质构成，而昆虫的外骨骼是由薄的类似塑料的几丁质以及坚硬的蛋白质构成。昆虫的这种薄而防水的外壳在它活着的时候比三叶虫的外骨骼优越，但死后在氧化的环境下难以保存。所以尽管每年死亡的昆虫数量巨大无比，但保存下来的非常稀少。树脂化石（或者按照通俗叫法，琥珀）倒是个很好的保存方式，连昆虫身体最细微的东西都能被完整保存。只可惜那个时代的植物还没有进化出流树脂的能力，通过琥珀保存昆虫就更无从谈起了。
因此,古代的昆虫的化石是极其珍贵的.
