Calul a evoluat de acum 60 milioane de ani, adaptându-se fără dificultate la climatul și habitatele aflate în schimbare. Cel mai timpuriu predecesor, conform fosilelor găsite în sudul Americii de Nord, era un patruped mic, de mărimea unui câine. Aceasta viețuitoare era numita “calul scund” sau Eohippus, un nume derivat din era geologica eocenica de acum 50 de milioane de ani și hippus cuvântul grecesc pentru cal.
Eohippus
avea patru degete la picioarele anterioare și trei la cele posterioare. Avea o perniță moale la baza degetelor și la vârful fiecărui deget o unghie întărită ca o copita. Eohippus avea intre 25 și 35 cm înălțime la greabăn și spatele sau era arcuit iar zona codala era situata mai jos decât greabănul. Avea dinți mici și ascuțiți, ochii dispuși central pe cap și semăna foarte putin cu calul actual. Locuitor al pădurilor mlăștinoase, se hrănea cu frunze și era, probabil camuflat de o blana pătata sau dungata. A evoluat pe continental American și s-a răspândit apoi spre est și vest prin fâșiile de pământ care legau America, Europa și Asia. Acest animal a dispărut acum 40-35 milioane de ani. 
Mesohippus
a fost următorul pe linia evoluției, o specie de mărimea unei oi, care a apărut în oligocen, acum 40-26 milioane de ani. Mesohippus a moștenit pernițele moi de la picioarele Eohippus-ului, dar avea doar 3 degete la fiecare picior. Degetul mijlociu era mai mare decât cele laterale și susținea majoritatea greutății, indicând faptul că pădurile mlăștinoase făceau loc unor terenuri mai uscate, mai solide. Avea spatele arcuit, dar picioarele, gatul, urechile și botul erau mai lungi ca la Eohippus. Se hrănea tot cu frunze și probabil avea o blana tot la fel de camuflata. De-a lungul următoarelor milioane de ani sau mai mult, în timpul erei Miocene(acum 26-10 milioane de ani), climatul și în consecință mediul a continuat sa se modifice. Climatul a devenit mai uscat, pădurile au fost înlocuite de pășuni deschise, iar “caii” puteau sa se deplaseze pe locuri mai întinse și cu o viteza mai mare, crescându-le mult picioarele. În perioada timpurie ale acestei ere, Mesohippus a fost înlocuit de Miohippus, o specie mai mare, dar nu ca poneiul modern, cu toate ca era tot foarte mic, 60 de centimetri la greabăn, avea dinți cu o coroana joasa pentru mestecat și picioarele cu trei degete. Treptat, pe măsura modificării mediului, “calul” a început sa se hrănească cu iarba, iar dinții s-au modificat, gatul s-a alungit, adaptându-se astfel la acesta alimentație. Ochii s-au deplasat spre laturile capului, largind câmpul vizual, urechile s-au alungit, permițând-ui să localizeze precis direcția sunetelor îndepărtate. De acum existau multe specii înrudite cu acest animal și sase grupe principale, distincte în America de Nord, dintre care cel mai important Meryhippus, a apărut acum 20 de milioane de ani. 
Meryhippus
Meryhippus a conviețuit probabil câteva milioane de ani cu Miohippus și cu alte specii ca Megahippus, exemplar care era mai mare decât caii de acum. La un moment dat, toți caii consumatori de frunze au dispărut, fiind incapabili sa se adapteze mediului în schimbare. Meryhippus era adaptat la mediul de pășune deschisă. Ave picioarele mai lungi, reușind astfel sa scape de prădători mai ușor, și cu toate ca aveau trei degete cele laterale erau vestigiale, degetul central susținând întreaga greutate. Pernițele moi au dispărut, și s-au dezvoltat ligamentele flexibile, pentru a controla și pentru a susține acțiunea de sprijin pe picioare. Meryhippus avea un spate mai lung și mai drept, un craniu mai greu și avea o înălțime 90 de cm la greabăn.
Pliohippus
Pliohippus a reprezentat ultimul stadiu în evoluția spre calul modern Equus. A apărut acum 6 milioane de ani, în timpul perioadei Pliocene, și a fost singurul care avea un singur deget acoperit de copita. Fiind un animal cu picioare lungi, consumator de iarba, era adaptat pentru câmpii, stepe și preerii, unde erau puține ascunzători și unde trebuia sa fugă din fata prădătorilor. Dinții erau mai înalți și mai mari, pentru a tăia și să rupă iarba dura. Prezentau un desen de șanțuri pe molari, pentru a mărunți iarba bogata în celuloza, ca urmare, botul s-a alungit. Pliohippus avea circa 1,22 metri la greabăn; a fost considerat drept predecesorul zebrelor și măgarilor. 
Equus Caballus , calul cunoscut de noi, a apărut acum un million de ani. S-a răspândit în America de Sud, Asia și apoi în Europa și Africa. Toate celelalte ramuri ale viețuitoarelor care erau asemănătoare cailor au dispărut în totalitate. La sfârșitul glaciațiunii, în jurul anului 9000 i.e.n, existau trei diferite grupe de ecvine, care au evoluat din Pliohippus. Caii trăiau în Europa și în vestul Asiei, estul și sudul Africii și în Orientul Mijlociu. Caii au dispărut din America acum aproximativ 8.000 ani, o situație la care experții nu au găsit pana în prezent nici o explicație. Au fost reintroduși de spanioli când s-au stabilit în Mexic pentru prima oara în 1519.
