Esta era se divide en tres períodos: Tónico (1.000 - ~720 millones de años), Criogénico (~720 - ~635 millones de años) y Ediacárico (~635 - 541,0 ±1,0 millones de años).

A comienzos del Neoproterozoico nos encontramos con el supercontinente de Rodinia. A finales de esta era, Rodinia comenzó a dividirse (por apertura del océano de Pantalasa) en ocho continentes. El más grande de ellos era Laurentia (Proto-Laurasia), que fue el núcleo de Rodinia. Durante el Criogénico se desarrollaron importantes episodios glaciares: el Sturtiense y el Verangeriense, que condujeron a la primera gran extinción en masa documentada en el registro fósil. Luego estos continentes se unieron nuevamente para formar Pannotia. Apareció Gondwana bordeada por un gran arco insular donde se situaba la península ibérica. Hubo una evolución marginal de tipo andino (Orogenia Cadomiense).

La actual idea de cómo fue el Neoproterozoico es relativamente reciente (hacia 1960). Hubo una gran diversificación de los eucariotas en el Neoproterozoico inferior (Tónico). Hay presencia de acritarcos, así como de microfósiles mineralizados en forma de jarro interpretados recientemente como tecamebinos (amebas con caparazón orgánico o mineralizados) tintínidos (ciliados) o incluso con foraminíferos, representando los primeros protistas heterótrofos planctónicos que vivían como micropredadores en los ecosistemas costeros del Neoproterozoico inferior. Existen restos mineralizados que recuerdan a las algas Chrysophyta, y posiblemente se produjo la radiación de las algas Rhodophyta y las Chlorophyta.

Los protistas especialmente similares a los coanoflagelados dieron origen a los primeros metazoos, animales invertebrados conocidos como la Fauna de Ediacara por haberse encontrado sus fósiles en las colinas de Ediacara, una región del sur de Australia. Estos primeros animales pluricelulares tenían cuerpo blando y aplastado y muchos tenían formas variadas y extrañas: algunos tienen un cuerpo en forma de disco, otros parecen una cinta larga; los más destacados son Spriggina, Tribrachidium, los primeros gusanos, medusas, artrópodos, etc., que dominaron los océanos evolucionando y expandiéndose. Así pues, excepto metazoos y plantas de los que no tenemos registro el resto de los grupos de organismos ya estaban presentes en el Tónico.

Cloudina aparece a finales del Ediacárico. Hay bastante consenso en pensar que se trata de un metazoo. Se opina que fue de los primeros organismos en crear esqueleto calcáreo. Otro género de la época es Namacalathus. A la vez que estos géneros hallamos unos icnofósiles que son una especie de galería que se consideran fueron hechas por organismos bilaterales (algún gusano con cierta cefalización). La posesión de celoma es importante a la hora de excavar el sedimento. Al menos 25 regiones en todo el mundo poseen fósiles metazoos anteriores al límite clásico que ha definido el Cámbrico.

• Allen P. & Hoffman P., 2005, "Extreme winds and waves in the aftermath of a Neoproterozoic glaciation", Nature, 433, 123-127.
• Gradstein, F. M.; Ogg, J. G.; Smith, A. G. (eds.) (2005). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge University Press. ISBN 0-521-78673-8. 
• Knoll, Andrew H.; Javaux, E.J, Hewitt, D. and Cohen, P. (2006). «Eukaryotic organisms in Proterozoic oceans». Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Part B 361 (1470): 1023-1038. PMID 16754612. doi:10.1098/rstb.2006.1843.  La referencia utiliza el parámetro obsoleto |coautores= (ayuda)
• Williams D.M. et al. 1998, "Low latitude glaciation and rapid changes in the earth's obliquity explained by obliquity-oblateness feedback", Nature, 396, 453-455

• Geología histórica
• Historia de la Tierra

• https://web.archive.org/web/20030113224231/http://homepage.mac.com/uriarte/tsnowball.html