Palæozoikum er den ældste æra i æonen Phanerozoikum.

Palæozoikum starter med perioden/systemet kambrium med at fossilerede flercellede organismer mere komplekse end svampe og medusoids dukker op. Der dukker "pludseligt" ca. 50 biologiske rækker op uden fortilfælde. Denne opdukken af dyrerækker kaldes for den kambriske eksplosion. De første armfødder, trilobitter, bløddyr og koraller dukker op.