Trong kỷ Silur, Gondwana vẫn tiếp tục trôi dạt chậm về phía nam tới các vĩ độ lớn, nhưng có các chứng cứ cho thấy các chỏm băng thuộc kỷ Silur là ít lớn hơn so với các chỏm băng thuộc thời kỳ băng hà hậu Ordovic. Sự tan chảy ra của các chỏm băng và các sông băng đã làm cho mực nước biển lên cao, được ghi nhận từ thực tế là các trầm tích kỷ Silur che phủ lên trên các trầm tích kỷ Ordovic bị xói mòn, tạo thành một sự phân vỉa không chỉnh hợp. Các craton khác và các mảng lục địa đã trôi dạt cùng nhau gần đường xích đạo, bắt đầu sự hình thành của siêu lục địa thứ hai, được biết đến dưới tên gọi Euramerica (Âu-Mỹ).

Khi proto-Europe (tiền-châu Âu) va chạm với Bắc Mỹ thì va chạm này đã gấp nếp các trầm tích ven bờ biển đã được tích lũy từ kỷ Cambri ngoài khơi phía đông của Bắc Mỹ và phía tây của châu Âu. Sự kiện này được gọi là kiến tạo sơn Caledonia, sự dồn lên của các dãy núi kéo dài từ tiểu bang New York (ngày nay) tới chỗ nối lại của châu Âu với Greenland và Norway. Vào cuối kỷ Silur, mực nước biển lại hạ thấp xuống một lần nữa, để lại các lòng chảo lộ rõ chứa muối (evaporit) trong lưu vực kéo dài từ Michigan tới West Virginia, và các dãy núi mới hình thành nhanh chóng bị xói mòn. Sông Teays, chảy vào các biển nông trên giữa lục địa, đã xói mòn các tầng thuộc kỷ Ordovic, để lại dấu vết trong các tầng thuộc kỷ Silur ở miền bắc Ohio và Indiana.

Đại dương rộng lớn Panthalassa đã bao phủ phần lớn Bắc bán cầu. Các đại dương nhỏ khác như Proto-Tethys, Paleo-Tethys, Rheic, đường thông ra biển của đại dương Iapetus (nằm giữa Avalonia và Laurentia), và Ural mới hình thành.

Trong kỷ này, Trái Đất đang nằm trong giai đoạn nhà kính ấm và kéo dài và các biển nông và ấm đã che phủ phần lớn các vùng đất tại khu vực xích đạo. Kỷ này có một sự ổn định tương đối của khí hậu Trái Đất, kết thúc kiểu khí hậu thất thường của giai đoạn trước đó. Các lớp mai (vỏ) vỡ (gọi là coquina) cung cấp các chứng cứ mạnh mẽ cho kiểu khí hậu mà các cơn bão mạnh ngự trị được phát sinh khi đó bởi các mặt biển ấm.