Darwin zamanında, teorisine getirilen en önemli itirazlardan birisi, kendisinin de, Türlerin Kökeni isimli eserinde bahsettiği sorunlardan birisidir: Kambriyen jeolojik devri. Bu dönem, jeolojik devirlerden Paleozoik Çağ’ın ilk periyodunu kapsar ve yaklaşık 541 ile 485 milyon yıl önceki bir zaman aralığına tekabül eder. Bu dönemde oluşan jeolojik katmanlar, daha önceki dönemlere nazaran çok daha fazla fosil içerir.
Kambriyen jeolojik devri, ilk olarak, Darwin'in de öğretmenleri arasında bulunan İngiliz jeolog Adam Sedgwick tarafından keşfedilmiş ve isimlendirilmiştir. Bu döneme ait kayaçların en belirgin olarak görüldüğü yer, İngiltere'deki Galler bölgesi olduğu için, bu jeolojik dönem Sedgwick tarafından, Galler’in Latince ismi olan Cambria'ya gönderme olarak Kambriyen olarak adlandırılmıştır. Günümüzdeki canlı şubelerinin çoğunun ilk olarak bu dönemde evrimleştiği düşünülmektedir.