Z pohledu paleontologie mají Brdy nadregionální význam. Patří do oblasti Barrandienu, v němž jsou významné usazeniny středního kambria – počátku prvohor.  Tyto sedimenty, jinecké a pasecké břidlice, ukrývají neobyčejně zachovalou, pestrou a neobvyklou faunu kambrického mělkého moře, jako například zkameněliny ramenonožců rodu Lingulella. Zejména jinecké břidlice jsou známé především pro naleziště trilobitů – mořských členovců, kteří tu žili před více než 500 miliony lety. K nejhojněji zastoupeným rodům patří Paradoxides, Ellipsocephallus nebo Conocoryphe.

 Conocoryphe sulzeria, foto: Bohumil Fišer

Opomenout však nesmíme ani celosvětově významné pasecké břidlice, které vystupují k povrchu na vrchu Kočka nebo nejvyšší hoře Tok. Ty ukrývají nejstarší makrofosilii nemořského původu na světě – členovce Kodymirus vagans, jenž obýval místa, kde se mísila slaná voda se sladkou – brakické vody.