Paleozoik (z gr. πᾰλαιός – dawny i ζωή – życie) – termin ma dwa znaczenia:
w sensie geochronologicznym – najstarsza era fanerozoiku, trwająca około 291 milionów lat (od 541,0 ± 1,0 do 251,902 ± 0,024 mln lat temu). Paleozoik dzieli się na sześć okresów: kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon i perm. Nieformalnie paleozoik czasami jest dzielony na starszy paleozoik (obejmujący kambr, ordowik i sylur) oraz młodszy paleozoik (obejmujący dewon, karbon i perm).