Karolina Północna ma mieszaną historię geologiczną: od około 600 do 250 milionów lat temu ten stan (i wiele innych rzeczy, które stałyby się południowo-wschodnie Stany Zjednoczone) zanurzono pod płytką wodą, a ta sama sytuacja miała miejsce w przypadku większości mezozoiku i kenozoiku Ery (To było tylko podczas Okres triasu, który ziemskie życie w Karolinie Północnej miał dużo czasu na rozkwit.) Nie oznacza to jednak, że Karolina Północna była całkowicie pozbawiona dinozaurów i prehistorycznego życia.
Hypsibema żył późno Kreda okres, jeden z rzadkich odcinków czasu, kiedy większość Karoliny Północnej znajdowała się nad wodą. To oficjalny stanowy dinozaur z Missouri, ale skamieliny Hypsibema zostały odkryte również w Karolinie Północnej. Niestety to hadrosaur (dinozaur zapowiadany przez kaczkę) to, co nazywają paleontolodzy nomen dubium: był to prawdopodobnie osobnik lub gatunek już nazwanego dinozaura, a zatem nie zasługuje na swój własny rodzaj.
Ogłoszony światu w 2015 roku, Carnufex (Po grecku „rzeźnik”) jest jednym z najwcześniej zidentyfikowanych krokodylomorfów - rodziny prehistorycznych gadów, które w połowie odbiegały od archozaurów
Triasowy okres i doprowadził do nowoczesnych krokodyli - i około 10 stóp długości i 500 funtów, z pewnością jeden z największych. Ponieważ dinozaury jeszcze nie dotarły do środkowej triasu Ameryki Północnej ze swoich rodowych siedlisk w Ameryce Południowej, Carnufex mógł być drapieżnikiem w Północnej Karolinie!Niezupełnie dinozaur i niezupełnie krokodyl prehistoryczny (pomimo „suchus” w nazwie), Postosuchus był półgłówkiem o rozstawionych nogach archozaur które późno sięgały daleko w całej Ameryce Północnej Triasowy Kropka. (Była to populacja archozaurów, która zrodziła pierwsze dinozaury w Ameryce Południowej około 230 milionów lat temu). Nowy gatunek Postosuchus, P. alisonae, został odkryty w Karolinie Północnej w 1992 r.; co dziwne, wszystkie inne znane osobniki Postosuchus zostały odkryte znacznie dalej na zachód, w Teksasie, Arizonie i Nowym Meksyku.
Rozrzucone resztki Eocetusa, „wieloryba świtu”, odkryto w Karolinie Północnej pod koniec lat 90. XX wieku. Tak wcześnie eocen wieloryb, który żył około 44 milionów lat temu, miał podstawowe ręce i nogi, migawkę wczesnych stadiów ewolucja wielorybów zanim te półwodne ssaki przystosowały się do istnienia całkowicie wodnego. Niestety niewiele wiadomo o Eocetus w porównaniu z innymi wczesnymi przodkami wielorybów, takimi jak mniej więcej współczesni Pakicetus z subkontynentu indyjskiego.
Zatomus, bliski krewny Postosuchusa, został nazwany w połowie XIX wieku przez słynnego paleontologa Edward Drinker Cope. Technicznie rzecz biorąc, Zatomus był „rauisuchowskim” archozaurem; jednak odkrycie tylko jednego okazu kopalnego w Karolinie Północnej oznacza, że prawdopodobnie jest to nomen dubium (to znaczy okaz już istniejącego rodzaju archozaura). Jakkolwiek skończy się klasyfikacja, Zatomus był prawdopodobnie bliskim krewnym bardziej znanego archozaura, Batrachotomus.
Karolina Północna może pochwalić się jednymi z najstarszych formacji geologicznych w Stanach Zjednoczonych, niektóre pochodzą z okresu sprzedKambryjski czasy (ponad 550 milionów lat temu), kiedy prawie całe życie na Ziemi było ograniczone do oceanów. Tajemnicze Pteridinium, podobnie jak wiele tak zwanych „ediakaranów”, było stworzeniem przypominającym trylobity, które prawdopodobnie żyło na dnie płytkich lagun; paleontolodzy nie są pewni, jak poruszał się ten bezkręgowiec, a nawet co jadł.