på det hela taget innehåller fossilregistret endast mineraliserade exoskelett, eftersom dessa är överlägset mest hållbara. Eftersom de flesta linjer med exoskelett tros ha börjat med en icke-mineraliserad exoskelett som de senare mineraliserade, detta gör det svårt att kommentera den mycket tidiga utvecklingen av varje härstamning exoskelett. Det är emellertid känt att exoskelett av olika material – kiseldioxid, kalciumfosfat, kalcit, aragonit och till och med limmade mineralflingor-på mycket kort tid, strax före Kambriumperioden, sprang upp i en rad olika miljöer. De flesta släkter antog formen av kalciumkarbonat som var stabil i havet vid den tidpunkt då de först mineraliserade, och förändrades inte från denna mineralmorf – även när det blev mindre gynnsamt.
vissa prekambriska (Ediacaran) organismer producerade tuffa men icke-mineraliserade yttre skal, medan andra, såsom Cloudina, hade en förkalkad exoskelett, men mineraliserade skelett blev inte vanliga förrän i början av den kambriska perioden, med uppkomsten av den ”lilla shelly fauna”. Strax efter basen av kambrium, dessa miniatyr fossiler blir olika och rikliga – denna abrupthet kan vara en illusion, eftersom de kemiska förhållandena som bevarade de små skalarna uppträdde samtidigt. De flesta andra skalbildande organismer förekommer under den kambriska perioden, med Bryozoerna som den enda förkalkande stammen som dyker upp senare, i Ordovician. Skalens plötsliga utseende har kopplats till en förändring i havskemi som gjorde kalciumföreningarna av vilka skalen är konstruerade stabila nog för att fällas ut i ett skal. Detta är emellertid osannolikt att vara en tillräcklig orsak, eftersom den huvudsakliga byggkostnaden för skal är att skapa proteiner och polysackarider som krävs för skalets kompositstruktur, inte i utfällningen av mineralkomponenterna. Skeletonisering uppträdde också nästan exakt samtidigt som djur började gräva för att undvika predation, och en av de tidigaste exoskeletonerna gjordes av limmade mineralflingor, vilket tyder på att skeletonisering också var ett svar på ökat tryck från rovdjur.
Havskemi kan också kontrollera vilka mineralskal som är konstruerade av. Kalciumkarbonat har två former, den stabila kalciten och den metastabila aragoniten, som är stabil inom ett rimligt område av kemiska miljöer men snabbt blir instabil utanför detta område. När Haven innehåller en relativt hög andel magnesium jämfört med kalcium är aragonit stabilare, men när magnesiumkoncentrationen sjunker blir den mindre stabil, vilket är svårare att införliva i ett exoskelett, eftersom det tenderar att lösas upp.
med undantag för blötdjur, vars skal ofta består av båda formerna, använder de flesta linjer bara en form av mineralet. Den använda formen verkar återspegla havsvattenkemin-sålunda vilken form som lättare fälldes ut – vid den tidpunkt då linjen först utvecklade ett förkalkat skelett och ändras inte därefter. Det relativa överflödet av kalcit – och aragonit-med hjälp av linjer återspeglar emellertid inte efterföljande havsvattenkemi – magnesium/kalciumförhållandet mellan oceanerna verkar ha en försumbar inverkan på organismernas framgång, som istället styrs huvudsakligen av hur väl de återhämtar sig från massutrotningar. En nyligen upptäckt modern gastropod Chrysomallon squamiferum som bor nära djuphavshydrotermiska ventiler illustrerar påverkan av både gamla och moderna lokala kemiska miljöer: dess skal är gjord av aragonit, som finns i några av de tidigaste fossila blötdjur; men det har också pansarplattor på sidorna av foten, och dessa mineraliseras med järnsulfiderna pyrit och greigit, som aldrig tidigare hittats i någon metazoan men vars ingredienser emitteras i stora mängder av ventilerna.