Karbonifer Dönem, Paleozoik zamanın beşinci alt bölümü olarak Karbonifer kayaç sistemlerinin oluştuğu jeolojik zaman dilimidir. Günümüzden 354 milyon yıl önce başlayıp 292 milyon yıl önce sona erdiği kabul edilir.
Sözcük olarak Karbonifer, “karbonlu”, “karbon içeren” anlamına gelir, günümüz dünyasındaki kömür yataklarının büyük bölümünün Karbonifer Dönem’de oluşmuş olması nedeniyle döneme bu ad uygun görülmüş ve kullanıla gelinmiştir.
Deniz seviyelerinin art arda yükselip alçalması, bu kömür yataklarının oluşumuna yol açmıştır. Deniz seviyelerinin yükselmesiyle sığ denizler oluşmuş, bu denizlerde sığlıklara uyumlu türler çeşitlenmiş ve yaygınlaşmıştır. Ardından deniz seviyesinin düşmesiyle bu sığ denizler bataklıklar haline gelmiştir. Bu bölgelerde sığ deniz canlıları yok olurken bataklık ormanları ve bu ortama özgü bir flora yaygınlaşmıştır. Ardından yine deniz seviyesinin yükselmesiyle bataklık ormanları sular altında kalarak, oksijensiz bir ortamda ve zamanla üzerlerini örten tortulların basıncıyla bugünkü kömür yataklarını oluşturmuştur.
Zonguldak kömür havzalarında da Karbonifer Dönem’e tarihlenen bitki fosilleri bulunmuştur.