Perioda nosaukumu (sākotnēji kā kembrija nodaļas) 1835. gadā piedāvāja britu ģeologs Ādams Sedžviks (Adam Sedgwick) pēc Velsas nosaukuma latīņu valodā Cambria, kas darināts pēc velsiešu vārda Cymru, jo tieši Velsā, Lielbritānijā, kembrija ieži plaši atsegti zemes virspusē.

Kembrija periodā strauji pieauga dažādu dzīvo organismu bioloģiskā daudzveidība, tādēļ kembriju bieži dēvē gan par kembrija eksplozijas, gan skeletu piešķiršanas laiku, kā arī par trilobītu laiku. Ediakara perioda beigu bezskeleta organismu samērā vienveidīgo faunu kembrija sākumā nomainīja izmēros mazāku, bet ar cietiem skeletiem apveltīto dzīvnieku (t. s. “sīko čaulaiņu”), vienšūņu un makroskopisko aļģu biota, kas raksturīga kembrija Ternēves epohai. Vēlāk parādījās arī citi, izmēros lielāki dzīvnieki, no kuriem īpaši daudzveidīgi kļuva trilobīti, kā arī vairāku līdz mūsdienām izdzīvojušu bezmugurkaulnieku grupu pārstāvji, piemēram, brahiopodi, gliemji un adatādaiņi. Fanerozoja eonotēmas paleozoja eratēmas kembrija sistēmu ģeoloģiskajās kartēs un shēmās apzīmē ar simbolu Є.

Kembrija periods ir 55,6 miljonu gadu ilgs Zemes vēstures posms, kas sākās pirms 541 miljona gadu pēc proterozoja eonas neoproterozoja ēras ediakara perioda un beidzās pirms 485,4 miljoniem gadu, kad to nomainīja paleozoja ēras nākamais periods – ordoviks. Līdz ar to ediakara–kembrija robeža vienlaicīgi ir proterozoja un fanerozoja eonas, kā arī neopreterozoja un paleozoja ēras robeža. Kembrija periodam kā ģeohronoloģiskai jeb laika vienībai atbilst hronostratigrāfiska vienība – kembrija sistēma. Kembrija sistēma sastāv no visiem nogulumu un magmatiskiem iežiem, kas izveidojās kembrija periodā. Kembrija sistēmas apakšējā robeža sakrīt ar skeletus veidojošo organismu masveida parādīšanos, kā arī komplicētu rakšanas pēdu, ko atstāja jūras gultnes dzīvnieki, atradumiem. Augšējā robeža (ar ordoviku) ir diskutabla, pašlaik apstiprinātā atrodas zem Tremadokas stāva, un to nosaka pēc ordovikam tipisko pushordaiņu – graptolītu sugu paradīšanās griezumā. Kembrija stratigrāfiskais iedalījums ir četrdaļīgs; periodu dala četrās epohās un attiecīgi sistēmu dala četrās nodaļās (no apakšas): Ternēves, otrā, Miaolingas un Furongijas.

Kembrija perioda (sistēmas) raksturīgākās iezīmes ir aktīvs okeāna spredings (okeāna gultnes izplešanās), ar ko saistīta jaunās okeāniskā tipa Zemes garozas veidošanās un jaunu okeānu paplašināšanās, vairāku nesen izveidojušos kontinentu attālināšanās, ievērojama pasaules okeāna ūdens līmeņa celšanās, maiga un maz kontrastaina klimata izveide, kā arī drupiežu un mālu lielais īpatsvars mūsdienu ziemeļu puslodes kontinentu ģeoloģiskajos griezumos. Tikai kembrija sistēmā atrod īpatnējo sūkļu arheociātu, stenotekoīdu gliemju un mazposmu trilobītu fosilijas.

Tiek uzskatīts, ka samērā neilgi pirms kembrija sākuma dienvidu puslodē pastāvošais dižkontinents (parasti dēvē par Panotijas kontinentu) sadalījās vairākos atsevišķos blokos, no kuriem daļa apvienojās milzīgajā Gondvanas kontinentā ar Āfriku vidū, mūsdienu Dienvidameriku rietumos, Indiju ziemeļos, Austrāliju ziemeļaustrumos (ZA) un Antarktīdu dienvidaustrumos (DA). Jau kembrija sākumā pastāvēja vismaz seši atsevišķi lieli kontinenti, kas atradās samērā tuvu viens otram, par ko liecina kopumā kosmopolītiskas faunas. Bez Gondvanas šie kontinenti bija Laurentija (aptver mūsdienu Ziemeļamerikas ziemeļu un centrālo daļu), Baltija (mūsdienu Austrumeiropa), Sibīrija, Ziemeļķīna un Dienvidķīna (kopā ar mūsdienu Indoķīnas daļu), kā arī liels salu loks mūsdienu Kazahstānas un Mongolijas teritorijā. Kembrija beigās kontinenti savstarpēji attālinājās un pieauga faunu provinciālisms – izveidojās katram kontinentam raksturīgas bentisko (gultnes) dzīvnieku grupas.

Kembrija sākumā turpinājās transgresija – pasaules okeāna ūdens līmeņa celšanās, kuras ātrums ievērojami pieauga kembrija vidū un beigās: visiem kontinentiem bija plašas šelfa zonas, un tos klāja lielas epikontinentālas jūras. Augsti kalni slējās tikai Gondvanā, Austrumsibīrijā un Kazahstānas teritorijā. Par transgresijas iemesliem uzskata spredinga aktivizēšanos un jaunu okeānu veidošanos pēc Panotijas dižkontinenta sabrukšanas, kā arī ledāju kušanas ūdeņus, kas atgriezās okeānos pēc vēlā proterozoja apledojumu izzušanas. Aprēķināts, ka kembrija periodā pasaules okeāna ūdens līmenis pacēlās par vairākiem simtiem metru, tāpēc lielākā kontinentu daļa perioda beigās atradās zem jūras līmeņa. Tas arī izskaidro klimatisko apstākļu uzlabošanos: klimats kļuva vairāk izlīdzināts un pat teritorijās dienvidu pola tuvumā izzuda sauszemes ledāji.

Baltijas paleokontinents kembrijā atradās dienvidu puslodē, samērā tuvu dienvidu polārajam lokam. Kembrijā un ordovikā šis kontinents pastāvēja kā samērā liels sauszemes apgabals, kurā periodiski dienvidos no tagadējā Baltijas vairoga (Zviedrijas un Somijas ziemeļdaļas teritorijā) uzplūda jūra. Kembrijā jūras ūdeņi ilgstoši sedza tikai paleokontinenta zemākās vietas: centrālo, rietumu un dienvidaustrumu daļu. Starp Baltiju un Laurentiju pletās Japetus okeāns, bet Rejas okeāns atdalīja Baltiju no Gondvanas; plašs okeāns pastāvēja arī starp Baltiju un Sibīriju. Baltijas litosfēras plātnes aktīvās (konverģentās) robežas atradās Skandināvijā, Viduspolijā, Timanā (kontinenta ziemeļaustrumu daļā), kur norisinājās subdukcijas procesi. Pārējās Baltijas litosfēras plātnes robežas bijušas pasīvas (transformās).

Baltijas paleokontinenta teritorijā kembrija sistēmu pārstāv galvenokārt terigēnie ieži: smilšakmeņi, smiltis, aleirolīti, māli, argilīti ar samērā bagātu faunu, kuras sastāvā bija tārpi, trilobīti, gliemeži, brahiopodi, kā arī dažādu aļģu sporas (akritarhi). Kembrija slāņkopas biezums sasniedz maksimumu konverģento robežu tuvumā Baltijas plātnes ziemeļos (Ziemeļu Dvinas apkaimē līdz 400 m) un rietumos (Polijas austrumdaļā apmēram 500 m), citur tas ir mazāks. Sanesu (drupu materiāla) avots kā ne pārāk augsti kalni pastāvēja ziemeļos, Baltijas vairoga teritorijā. Pilnīgākie griezumi atrodas Zviedrijas dienviddaļā; Baltijas valstu teritorijā kembrija nogulumi atsedzas Igaunijā, galvenokārt jūras krastā un dažos karjeros, bet Latvijā tos biezā kārtā sedz jaunāki nogulumi.

Proterozoja beigās Ediakaras bezskeleta organismu faunas strauji izzuda, un biotas attīstībā sekoja jauns posms – kembrijā masveidā radās ar skeletu apveltītie dzīvnieki (paši senākie, ļoti reti sastopamie skeletus veidojošie dzīvnieki tomēr atrasti ediakara nogulumos). Sākumā to sugu skaits bija neliels. Kembrija slāņkopas apakšējo daļu – Ternēves nodaļu – raksturo divas svarīgas grupas: arheociāti un "sīkie čaulaiņi", kas veido t. s. pirmstrilobītu faunas. Arheociāti – primitīvi sūkļi, dzīvnieki ar regulāras formas kausveida skeletu, kas sastāvēja no kalcija karbonāta (CaCO₃), nosacīti vienpatņi vai koloniālie. Tie bija paši pirmie rifu veidotāji. Arheociāti bija plaši izplatīti siltajās, seklajās jūrās ar dzidru ūdeni, tāpēc to atliekas sastopamas Sibīrijā, Ziemeļamerikā un Austrālijā, kas tolaik atradās tuvu paleoekvatoram. Arheociātiem ir liela biostratigrāfiskā nozīme apakšējā kembrija iedalīšanā un korelēšanā. Līdz 20. gs. beigām tos uzskatīja par kembrija vidū pilnīgi izmirušiem dzīvniekiem, ko nodalīja atsevišķā arheociātu tipā, bet 21. gs. dažas arheociātu sugas atrastas mūsdienu okeānu dzīlēs.

"Sīkie čaulaiņi" – neliela izmēra gliemju, brahiopodu u. c. dzīvnieku čaulas, tārpu mājas no kalcija fosfāta (Ca₃(PO₄)₂), vēlāk arī kalcīta (CaCO₃), sīki (daži milimetri) skeletiņi – galvenokārt atrodami Fortūnas stāvā (Ternēves nodaļas apakšējā daļa). Šīs atliekas sastopamas Sibīrijā, Ziemeļamerikā, Ķīnā un citur. Lielu daļu no šiem skeletiem nevar attiecināt uz zināmajām sistemātiskajām dzīvnieku grupām. Kopā ar arheociātiem un “sīkiem čaulaiņiem” kembrija apakšējās daļas iežos sastop daudz pēdu fosiliju (ihnofosilijas).

Kembriju bieži sauc par trilobītu laiku: sākot ar Ternēves nodaļas otro stāvu (kuram ģeogrāfisks nosaukums pagaidām nav apstiprināts), griezumā dominē trilobīti, veidojot vairāk nekā 2/3 no kembrija fosilijām. Trilobīti kāpura stadijā bija planktona organismi, bet pieaugušie trilobīti bija aktīvi gultnes (bentiskie) dzīvnieki, kas labi pielāgojās dažādiem dzīves veidiem jūras ekosistēmās. Tie bija posmkāji ar trīsdaļīgu ķermeni – galvas vairogu, vairākiem vidukļa segmentiem un astes vairogu, posmotām nediferencētām ekstremitātēm staigāšanai, peldēšanai un elpošanai. Tikai kembrija nogulumos atrod mazposmu trilobītus, kam bija tikai divi vai trīs vidukļa segmenti; visiem pārējiem viduklī bija no pieciem līdz vairākiem desmitiem segmentu. Kembrijā trilobīti strauji izplatījās un piedzīvoja plašu adaptīvo radiāciju. Liela daļa sugu eksistēja neilgi, tāpēc trilobīti ir labas vadfosilijas, tiem ir liela nozīme biostratigrāfijā slāņu vecuma noskaidrošanai. Apakšējā kembrija trilobītu sugas ir līdzīgas dažādās vietās, un tiem raksturīga plaša izplatība, bet vidējā un augšējā kembrija trilobītu faunām ir tipisks provinciālisms, tie ir izplatīti noteiktā, nelielā teritorijā. Trilobīti kā klase eksistēja aptuveni 300 miljonus gadu, līdz permam ieskaitot, tāpēc uzskatāmi par tipiskām paleozoja fosilijām.

Kembrijā otra nozīmīgākā grupa – brahiopodi jeb pleckāji. Vecākie ir lingulātu brahiopodi ar hitīna-fosfāta vienkāršas uzbūves divvāku čaulu bez slēdzenes. Pirmie brahiopodi bija līdzīgi mūsdienu Lingula, kas dzīvoja seklās jūras plūdmaiņu līdzenumā (litorālē), mainīgos temperatūras un sāļuma apstākļos. Sākot ar Ternēves nodaļas otro stāvu, parādījās pirmie slēdzenes brahiopodi ar karbonāta čaulu un sarežģītāku uzbūvi: čaulai pie virsotnes bija slēdzene, ko veidoja zobi un kabatas, bija balsts t. s. roku aparātam, atvere vienā no vāciņiem, caur kuru ārā sniedzās kājiņa stiprināšanai pie substrāta. Dažiem brahiopodiem kājiņas atvere aizauga, jo tie cementējās pie cietā substrāta ar vāciņu vai brīvi gulēja uz tā virsmas.

Kembrija nogulumos tiek atrastas arī citu organismu fosilijas: ne tikai arheociāti, bet arī citu grupu sūkļi, piemēram, parastie sūkļi un sešstarsūkļi; no dzeļšūņiem – medūzas, pirmie koraļļi; no gliemjiem – monoplakofori, gliemeži (sākot ar otro kembrija nodaļu), gliemenes (otrajā un Miaolingas nodaļā), galvkāji (Furongijas nodaļā); gliemežiem līdzīgi hiolīti; tārpi; adatādaiņi un senākie hordaiņi. Florā dominēja ciānbaktērijas, kas, tāpat kā proterozojā, būvēja stromatolītus, kā arī sārtaļģes un zaļaļģes.

Daudzi pētnieki uzskata kembriju par lielu dabas eksperimentu laiku. Dabā izmēģinātas vairākas konstrukcijas, no kurām dažas, piemēram, gliemju, trilobītu, vēžveidīgo, izrādījās veiksmīgas un turpināja vai pat joprojām turpina eksistēt, un dažas tikpat ātri izrādījās nederīgas, piemēram, daudzie trilobītveidīgie un adatādaiņi ar kustīgi savienotām skeleta plātnītēm. “Evolūcijas sprādziena” liecības ir atrastas Kanādas Bērdžesas slānekļos (Burgess Shale), kur laikā no 1886. gada līdz 1924. gadam un no 20. gs. 70 gadu vidus līdz mūsdienām iegūti vairāki desmiti tūkstošu fosiliju, lielākā daļa endēmiski un pieder augsta ranga endēmiskiem taksoniem ar ļoti šauru areālu. Ķīnas Junaņas provinces Čengjangas slāņos atrastas apmēram 70 sugas; starp tām daudz posmkāju, bet daudz arī mīkstmiešu formas, tostarp primitīvi organismi, kas līdzīgi mugurkaulnieku senčiem. Līdzīgas faunas, t. s. Kaili biota, 20. gs. 90. gadu vidū atklātas arī Guidžou provincē. Visās šajās faunās bija daudz sugu, kas neatstāja pēcnācējus.

Baltija kembrijā atradusies diezgan tālu uz dienvidiem no ekvatora, tāpēc klimats šeit nav bijis tik labvēlīgs kā Sibīrijā, Ķīnā vai Laurentijā. Turklāt pārsvarā terigēnās sedimentācijas apstākļi nav bijuši labvēlīgi daudziem organismiem filtrētājiem, tādiem kā sūkļi, slēdzenes brahiopodi vai piestiprinātie adatādaiņi. Tāpēc organismu daudzveidība Baltijas kembrija griezumā nav tik augsta kā citur; šeit sastopamas trilobītu, retu brahiopodu, tārpu atliekas, kā arī akritarhus un pēdu fosilijas.

Kembrija beigās pirms apmēram 488 miljoniem gadu notika viena no fanerozoja senākajām zināmajām masveida izmiršanas epizodēm, kas skārusi brahiopodus, konodontus un trilobītus. Rezultātā atbrīvojās daudz ekoloģisko nišu, ko aizpildīja citi dzīvnieki jau ordovikā, kad sāka krasi pieaugt bioloģiskā daudzveidība – šo notikumu parasti dēvē par ordovika lielo biodiversifikācijas notikumu (The Great Ordovician Biodiversification Event, GOBE).

Kembrija periods atspoguļots tikai mākslinieku animālistu – gleznotāju, zīmētāju, grafiķu, tēlnieku u. c., kas attēlo dzīvniekus, – darbos. Animālisti attēlo gan senos dzīvniekus, gan citus organismus grāmatu ilustrācijās un muzeju ekspozīcijās, kā arī to veidotās rekonstrukcijas tiek izmantotas televīzijas raidījumos.