昆虫属于节肢动物门、昆虫纲，节肢动物是地球上种类最多的一个门，而其中的昆虫纲又是其中种类最多的一个纲。
陆生节肢动物是从水生节肢动物进化来的，而节肢动物是最先登陆的动物。
在距今大约5.5亿年前的寒武纪，海洋中出现的生命大暴发，出现了大量新的物种，其中就有许多的节肢动物，如三叶虫，还有许多似虾非虾的节肢动物（当时，地球上还没有如鱼这样的脊椎动物，节肢动物是最高等的动物）。这些动物大多是植食性的，但也有以其它动物为食的肉食性的。
在距今大约4.5亿年前的奥陶纪，植物开始登陆，很快就从苔藓类进化为蕨类植物。动物都是随着食物走的。植物登陆了，以植物为食的动物也开始尝试登陆。首先进行尝试的就是节肢动物。在此之前，地球陆地上还没有任何动物。
与当时地球上生存的其它动物相比，节肢动物登陆有着无可比拟的优势。首先，节肢动物体表覆盖有一层几丁质外骨骼，既可以防止体内水分蒸发，又可以无需借助水的浮力保持身体的形状。其次，节肢动物大多数体节上都长有分节的肢（节肢动物的名字就是这么来的），能够在陆地上支撑身体，并在陆地上移动。节肢动物要在陆地上生存，只要解决两个大的问题就行了。
一是直接从空气中获得氧气。水生节肢动物用鳃呼吸。但在陆地上，鳃变得无用。于是，节肢动物在体节两侧长出气门和气管，并连通身体内部器官，靠收缩和舒张体节，使空气进入身体内部，实现气体交换，并把废气排出体外。
二是在陆地上的繁殖。节肢动物的卵没有外面的防水层，无法阻止水分蒸发。于是，节肢动物“想”出了各种各样的办法解决这个问题。如把卵产在地下湿润的土壤中；把卵产在植物表皮以内；把卵产在其它动物体内；把产成一团，再在卵块外面包裹一层泡沫状液体物质；把卵产在水中，让卵在水中孵化，幼体在水中成长，等等，从而成功解决了陆地生活的繁殖问题。
其它的进化还有，如用于游泳的桨状肢进化为肢端有钩的行走肢等。正是通过快速的适应性进化，使节肢动物迅速适应了陆地生活，占领了陆地，成为当时（乃至今天）地球上最成功的物种。
节肢动物登陆成功后，利用其世代时间短、繁殖能力强等优势，迅速进化和分化，种类和数量快速增加。其中一类复眼、六足的节肢动物（就是昆虫）不但进化出极多的种类，还进化出用于飞行的翅膀（昆虫的翅膀是如何出现的，至今不甚明了），并迅速占领的天空。