Organismu daudzveidība un evolūcija Kembrija beigās pirms apmēram 488 miljoniem gadu notika viena no fanerozoja senākajām zināmajām masveida izmiršanas epizodēm, kad gāja bojā daudz brahiopodu, konodontu un trilobītu. Atbrīvotās ekoloģiskās nišas ātri aizpildīja citi dzīvnieki jau ordovika sākumā, kad krasi pieauga bioloģiskā daudzveidība un sākās process, ko dēvē par ordovika lielo biodiversifikācijas notikumu. Atšķirībā no kembrija, ordovika slāņkopā dominē citas organismu grupas: tie ir slēdzenes brahiopodi un galvkāju gliemji; strauji palielinājās filtrētāju dzīvnieku nozīme.
Ordovikā sevišķi daudzveidīgi kļuva filtrētāji, piemēram, slēdzenes brahiopodi ar karbonāta čaulu un sarežģītu uzbūvi: čaulai pie virsotnes ir slēdzene, ko veido zobi un kabatas, ir balsts t. s. roku aparātam, atvere vienā no vāciņiem, caur kuru ārā sniedzas kājiņa stiprināšanai pie substrāta. Daži brahiopodi cementējās pie cietā substrāta ar vāciņu vai brīvi gulēja uz tā virsmas.
Liela nozīme bija vēl vairākām filtrētāju grupām. Starp tām bija stromatoporāti – īpatnēji sūkļi ar slāņainu skeleta uzbūvi, spīkulām (adatveida mikroskopiskiem skeleta elementiem) un zvaigžņveida kamerām, kurās atradās barību uztverošās šūnas ar viciņām. Strauju un krasu bioloģiskās daudzveidības pieaugumu piedzīvoja koraļļi; ordovika slāņkopai raksturīgi dažādi tabulātu koraļļi, heliolitoīdeji, pirmie četrstarkoraļļi. Visi tabulātu koraļļi bija koloniāli organismi, kam atsevišķo īpatņu (polipu) skeleti cieši piegulēja viens otram, veidojot šūnām vai ķēdītēm līdzīgu zīmējumu kolonijas virspusē. Atsevišķu polipu skeleta (koralīta) diametrs bija neliels, no 1 līdz 3 mm. Tabulātiem līdzīgi bija heliolitoideji, tāpat arī koloniālie koraļļi, kuriem starp atsevišķiem koralītiem bija savienotājaudi. Četrstarkoraļļu lielākā daļa bija vienpatņa organismi ar konusveida, diskveida vai cilindriskiem kalcija karbonāta skeletiem, bet sastopamas arī koloniālās formas. Koloniālos četrstarkoraļļus var atšķirt pēc koralītu lielāka diametra, kas var sasniegt pat 10 mm. Uzskata, ka senie koraļļi dzīvoja simbiozē ar zaļaļģēm, tāpat kā to mūsdienu radinieki, tāpēc tie apdzīvoja seklo jūru zonu ar dzidriem ūdeņiem.
Ordovikā radās sūneņi; tie ir attāli brahiopodu radinieki, bet vienmēr koloniāli dzīvnieki filtrētāji. Raksturīga sarežģīta kolonijas uzbūve no dažādiem īpatņiem, kas atšķiras pēc izmēriem un funkcijām. Baltijas ordovika slāņkopā sūneņi bieži sastopami degslānekļos.
Svarīga ordovika grupa bija adatādaiņi; tajā laikā uzplaukumu piedzīvoja gan piestiprinātās formas – jūras pūšļi un jūras lilijas, gan kustīgas formas – jūras eži. Adatādaiņiem bija raksturīgs iekšējais skelets, kas sastāv no kustīgi un dažām grupām nekustīgi savienotām kalcīta plāksnēm; mūsdienu formām ir galvenokārt radiāla piecstaru simetrija, bet ordovika sugām mēdza būt cita simetrija vai skelets bija asimetrisks. Liela daļa ar kātam vai saknēm līdzīgu izaugumu palīdzību stiprinājās pie substrāta, citi lēni rāpoja pa gultni. Starp adatādaiņiem bija daudz plēsēju, arī filtrētāji, detritofāgi, uzlasītāji un līķēdāji.
Graptolīti ir izmirusī pushordaiņu grupa, koloniālie dzīvnieki filtrētāji ar kopīgu organiskās vielas (hitīnveida) skeletu. Daži stiprinājās pie substrāta, citi – pie peldošiem objektiem; kolonijas zarainas, krūmveida, spirāliskas. Ordovikā graptolīti strauji evolucionēja, tie bija plaši izplatīti pelaģiālē, tāpēc tiem bija svarīga loma biostratigrāfijā.
Trilobītiem neizdevās atkopties pēc masveida izmiršanas kembrija beigās; ordovika nogulumos trilobītu sugu skaits ir mazāks nekā kembrijā. Tomēr tie spēja apgūt jaunas ekoloģiskās nišas: daži ieguva spējas peldēt; citi sāka ierakties gultnes nogulās, to acis reducējās vai pārvietojās tālāk no galvas – uz kātiņiem. Dažas sugas ieguva spēju saritināties, tā sargājot ar bruņām neaizsargāto vēderu. Daži trilobīti sasniedza ievērojamu lielumu – līdz 70 cm garumā.
Pat lielākie trilobīti bija punduri salīdzinājumā ar milzu galvkājiem gliemjiem ar taisnām čaulām. Tie bija lielākie ordovika dzīvnieki, galvenokārt plēsoņas; daži sasniedza 2–4 m garumā. To ārējās čaulas sastāvēja no daudzām kamerām, no kurām daļa pildīta ar šķidrumu, daļa – ar gāzi. Dzīvnieks aizņēma pēdējo, lielāko kameru; visas kameras bija savienotas ar elastīgu, caurlaidīgu caurulīti – sifonu, kas ļāva dzīvniekam regulēt šķidruma un gāzes attiecības, līdz ar to čaulas svaru un peldamību. Taisna čaula stipri ierobežoja spējas manevrēt, tāpēc ordovika beigās gandrīz visi galvkāji ar taisnu čaulu izmira un to vietu aizņēma galvkāji ar spirālē savītu čaulu.
Ordovika nogulumos tiek atrastas arī citu organismu fosilijas: sūkļi, piemēram, parastie sūkļi un sešstarsūkļi; medūzas un konulārijas; gliemeži un gliemenes; tārpi; senākie mugurkaulnieki. To atliekas atrodamas galvenokārt atsevišķu fosfāta zvīņu un bruņu plātņu fragmentu veidā. Vecākie veselie mugurkaulnieku skeleti atrasti vidusordovikā Bolīvijā (Sacabambaspis). Florā dominēja zaļaļģes, sārtaļģes un ciānbaktērijas, kas turpināja būvēt stromatolītus, bet jau daudz mazākā apjomā nekā iepriekšējos periodos. Ordovika beigās sākās sauszemes kolonizācija – starp fosilijām parādījās dažādu organismu, piemēram, ķērpju un sūnu, atliekas.

Sūneņu Chasmatoporella fosilija no ordovika nogulumiem, atrasta Sardīnijā, Itālijā.
Avots: DeAgostini/Getty Images, 541320441.