Les Oursins ont connu un sort inverse de celui des Crinoïdes : apparus à l' Ordovicien mais restés rarissimes durant tout le Paléozoïque, ils ont commencé à se diviser au jurassique pour atteindre leur pleine expansion au Crétacé et durant le Cénozoïque. Ils se caractérisent par une thèque sphéroïde ou hémisphéroïde formée de plaques soudées entre elles et pourvue de deux ouvertures : l'une au centre de la face inférieur et où se trouve la bouche, avec ses pièces masticatrices ( la lanterne d'aristote ); l'autre située sur le pôle supèrieur ou en arrière de la bouche et qui correspond à l'anus. Du sommet de la thèque partent cinq zones méridiennes percées de pores ( les aires ambulacraires ), séparées les unes des autres par autant de zones sans pores, dites interambulacrairees. La thèque, en outre, est hérissée de radioles, épine, calcaire articulées sur les tubercules, selon une charnière de type rotule qui permet, grâce à des muscles moteurs, des mouvements dans toutes les directions : les oursins peuvent ainsis, selon leur mode d'adaptation, soit se déplacer sur les fonds marins durs pour ceux qui "marchent", soit progresser dans les sédiments meubles pour ceux qui fouissent. Les oursins se subdivisent en deux grands groupes, selon qu'ils sont "réguliers", c'est-à-dire de contour circulaire ( l'anus s'ouvrant sur le pôle supèrieur, à l'opposé de la bouche ), ou "irréguliers", c'est-à-dire de contour plus ou moins allongé ou cordiforme ( l'anus s'ouvrant alors sur le rebord arrière).
Ce sont les echinoïdes réguliers qui sont apparus les premier, à l'ordovicien, et c'est au jurassique et au crétacé que se situe l'apogée de leur développement, alors favorisé par la grande extension des milieux récifaux coralliens, tandis que les faciès argileux ou marneux ne leur sont pas favorables. Le type le plus reprèsentatif de ses oursins adaptés aux fonds durs anfractueux est le genre Conulus, aux radioles puissantes.
Les echinoïdes irréguliers sont apparus beaucoup plus tard, seulement au jurassique infèrieur, et se sont surtout diversifiés au crétacé ( avec notamment les genres Holaster et micraster ) et au Cénozoïque avec les genres Echinolampas, clypeaster, scutella, Spatangus... Ce sont pour la plupart des animaux fouisseurs, à radioles très fines et courtes, et qui ont donc de tout temps affectionné les fonds meubles.