古生代是地球地质年代中的一个时代，开始于距今约5.42亿年，结束于约2.51亿年，持续约3亿年。古生代属于显生宙，在它前面是新元古代，后面是中生代。
古生代是显生宙的第一个代。古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。其中寒武纪、奥陶纪、志留纪又合称早古生代，泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。
对动物界来说，古生代是一个重要时期。它以一场至今不能完全解释清楚的进化拉开了寒武纪的序幕。寒武纪动物的活动范围只限于海洋，但在古生代的延续下，有些动物的活动转向干燥的陆地。古生代后期，爬行动物和类似哺乳动物的动物出现，古生代以迄今所知最大的一次生物绝灭宣告完结。早古生代称为无脊椎动物时代。 晚古生代称为鱼类及两栖类时代。
动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。
寒武纪的代表性物种有：节肢动物三叶虫、奥陶纪的笔石和头足类、泥盆纪的珊瑚类和腕足类等。最早的脊椎动物无颚鱼也在奥陶纪出现。植物以水生菌藻类为主，志留纪末期出现裸蕨植物。在晚古生代，脊椎动物开始在陆地生活。鱼类在泥盆纪大量繁衍，并向原始两栖类演化。石炭纪和二叠纪时，两栖类和爬行类已占主要地位。植物也进入依靠孢子繁殖的蕨类大发展时期，石炭纪和二叠纪因有大面积茂盛的蕨类森林，而成为地质历史上的重要成煤期。
寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。但澄江动物群告诉我们，现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。
在泥盆纪，无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫等继续繁盛外，还出现了原始的菊石和昆虫。脊椎动物中鱼类（包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等）空前发展，故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。晚期甲胄鱼趋于绝灭，原始两栖类（迷齿类，亦称坚头类）开始出现。
到二叠纪，海洋无脊椎动物种类大减，陆地上出现了大量两栖动物，因此也称为“两栖动物时代”，原始爬行动物出现，鱼类继续繁荣。起始于泥盆纪和石炭纪的大规模的森林，给煤的形成创造了有利条件。
二叠纪末发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类，生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。