古生代（こせいだい、仏：Paléozoïque、英：Paleozoic era）は、約5億4200万年前から約2億5190万年前にあたる古生代・中生代・新生代と分かれる地質時代の大きな区分の一つ。以下の6つの紀に区分される。
地質学的には、古生代以前の地質年代をはっきりと確定することはできない。無脊椎動物の繁栄から、恐竜が繁栄しはじめる中生代の手前までの期間に対応する。
基底年代は該当ページに基づく。基底年代の誤差の記述は省略している。
カンブリア紀
オルドビス紀（オルドヴィス紀）
シルル紀（ゴトランド紀）
デボン紀（デヴォン紀）
石炭紀
ペルム紀（二畳紀）
古生代初期の頃には、既に様々な種類の生物が誕生し、同時にその数は急激に増加していった。この現象はカンブリア爆発として現代に知られている。
当時の生物のほとんどは海洋の中で生息しており、殻や外骨格などの固い部分で身を覆っている。海底の砂を主なすみかにしている生物（ベントス）もいれば、海中を動き回る生物（ネクトン）まで種類は多様であった。特に腕足動物や三葉虫はこの時代に一般的であった生物であり、古生代初期の生物の内訳では、ほとんどがこのような部類に入っていた。この時代から、新たな生物の分類として無顎類が誕生している。
シルル紀に突入すると多くの植物が上陸し、地上での成長を開始した。これらの植物は最初、水面に近く比較的湿度の高い場所を好んで生息していた。デボン紀では乾燥した気候[注釈 5]に耐えられる植物も出現し、それまで簡易的であった植物の構造を一転させ、より複雑なものへと変化していく。
デボン紀はしばしば「魚類の時代」として伝えられる場合がある。これはさまざまな魚類が海中で繁栄していたからによる。この時点でほとんどの魚類は既に顎及び鱗を持ち合わせている。デボン紀では同時にクラドセラケ[注釈 6]などの軟骨魚類が出現し始めた。また同時期ごろから動物は海中から陸上への進出を果たし、石炭紀後期（ペンシルベニア紀[注釈 7]）には爬虫類が出現し始める。
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