Палеозо́йская э́ра, палеозо́й, PZ (от греч. πᾰλαιός — древний, ζωή — жизнь) — геологическая эра в истории планеты Земля, известная как эра древней жизни. Первая эра фанерозойского эона. Следует за неопротерозойской эрой и предшествует мезозойской. Началась 538,8 ± 0,2 миллиона лет назад и закончилась 251,902 ± 0,024 млн лет назад. Таким образом, она продолжалась около 287 млн лет. Делится на 6 периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон и пермь.

Палеозой — время колоссальных изменений в биосфере. В кембрии происходит диверсификация различных групп животных, известная как кембрийский взрыв. В течение палеозоя появились такие группы животных, как членистоногие, моллюски и хордовые (рыбы, амфибии, синапсиды и диапсиды). Если в кембрии вся жизнь была в океанах, то к концу эры жизнь вышла и на сушу: планету покрывали леса примитивных древовидных растений, появились полностью наземные группы позвоночных, членистоногих и моллюсков.

В начале эры южные материки были объединены в единый суперконтинент Гондвану, а к её концу к нему присоединились другие континенты и образовался суперконтинент Пангея. Началась эра с кембрийского взрыва таксономического разнообразия живых организмов, а закончилась массовым пермским вымиранием. Породы, образовавшиеся в течение палеозойской эры, называются палеозойской группой. Эту группу впервые выделил в 1837 году английский геолог Адам Седжвик.