Durante sus casi 270Ma de historia evolutiva y con alrededor de veinte mil especies, los trilobites se adaptaron a vivir en todos los ambientes marinos, desde plataformas someras hasta aguas profundas. La mayoría se alimentaba de materia orgánica presente en los sedimentos del fondo; otros eran predadores y carroñeros, y unos pocos, filtradores. Estos últimos tenían la capacidad de separar las partículas alimenticias en suspensión mediante un sistema especializado análogo a un colador.
Transversalmente, el cuerpo de los trilobites también se dividía en tres partes. En la región anterior, el escudo cefálico presentaba ojos que, con sus múltiples lentes, constituyeron el primer aparato visual complejo del reino animal. Ventralmente el céfalo exhibía un par de antenas y la boca, la última asociada con una placa dura cuya morfología y sostén se relacionaba con el tipo de dieta del animal. En la parte media, el tórax, compuesto por segmentos articulados entre sí, otorgaba flexibilidad a la armadura rígida y permitía a los trilobites moverse sobre obstáculos, girar e incluso enrollarse. Cada segmento se correspondía en la zona ventral con un par de patas asociadas con laminillas branquiales. El escudo posterior, llamado pigidio, estaba formado por unos pocos segmentos fusionados.
La mayoría de los trilobites tenía ojos compuestos con cientos e incluso miles de pequeñas lentes que funcionaban como cristalinos individuales y colaboraban para formar imágenes muy nítidas. La peculiaridad de su aparato visual es que cada lente era un prisma alargado de calcita diáfana, mineral con la particular propiedad de que permite a la luz pasar sin refractarse a lo largo de uno de sus ejes cristalográficos. Los trilobites vieron el mundo en mil fragmentos de luz con una paleta de prismas de cristal.
Por su abundancia y su utilidad para resolver diversos problemas geológicos, los trilobites fueron intensamente estudiados durante los últimos dos siglos. Sus restos son también piezas clave para reconstruir la evolución temprana de los demás invertebrados paleozoicos.
Evidencias encontradas en la década de 1880 en las cuevas borgoñonas de Arcy-sur-Cure, en el noroeste de Francia, una de las cuales se llamó precisamente la Grotte du Trilobite, indican que desde hace por lo menos 15.000 años los seres humanos conocemos los restos fósiles de trilobites y los utilizamos como adornos o amuletos. En 1698, el naturalista galés Edward Lhuyd (1660-1709) describió científicamente e ilustró el primer trilobite, al que consideró el esqueleto de un ‘pez plano’. Este hecho marca el comienzo de una nueva relación con estos fósiles, que pasaron a ser algo más que adornos, pues se convirtieron en objetos de estudio.