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).
• w sensie chronostratygraficznym – najniższy eratem fanerozoiku, wyższy od neoproterozoiku, niższy od mezozoiku. Dzieli się na sześć systemów: kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon, perm.

W paleozoiku powstawały skały wapienne, zawierające dziś liczne skamieniałości zwierząt i roślin. W erze tej wystąpiły także silne ruchy górotwórcze, zwane kaledońskimi (w sylurze) i hercyńskimi (w karbonie). Pozostałością po nich są m.in. mocno dziś zniszczone góry Wielkiej Brytanii (Grampian, Kaledońskie), na Półwyspie Skandynawskim (Góry Skandynawskie) oraz Sudety i Góry Świętokrzyskie. Zróżnicowane skały ery paleozoicznej świadczą o częstych zmianach zasięgu lądów i mórz, a także o zmianach warunków klimatycznych. Na przykład w dewonie na znacznych obszarach Ziemi panował klimat suchy, czego dowodem są osady pustynne z tego okresu. Podobny klimat panował w permie.

W Polsce powstawały wówczas pokłady soli kamiennej, znane z okolic Kłodawy i Inowrocławia na Kujawach. W okresie tym nasiliły się zjawiska wulkaniczne. Spowodowały one powstawanie grubych serii skał wulkanicznych budujących dziś m.in. Góry Wałbrzyskie i Kamienne w Sudetach. W karbonie panowały na ziemiach współczesnej Polski warunki klimatyczne, podobne do tych, jakie występują obecnie w strefie klimatu równikowego (wysoka temperatura i duża wilgotność powietrza przez cały rok). W tym okresie zaczęły się tworzyć największe, ze znanych dziś na Ziemi, złoża węgla kamiennego.

Pod koniec ery paleozoicznej rozmieszczenie lądów i oceanów na Ziemi było zupełnie inne niż obecnie. Jeszcze w permie, około 270 mln lat temu, na Ziemi istniał jeden wielki kontynent. Na początku XX wieku uczeni nazwali go Pangeą.

Pod koniec proterozoiku superkontynent Pannocja rozdzielił się na kilka mniejszych bloków (Bałtyka, Laurencja, Syberia, Gondwana). Pomiędzy Laurencją, Bałtyką a zachodnią Gondwaną utworzył się ocean Japetus, natomiast między Syberią a wschodnią Gondwaną – ocean Paleotetyda. Największym oceanem, oblewającym wszystkie kontynenty, była Panthalassa. W ordowiku zaczyna tworzyć się ocean Reik. Pod koniec syluru wskutek zderzenia się Laurencji z Bałtyką i zamknięcia się oceanu Japetus powstała Laurosja. W miejscu zderzenia utworzyły się kaledonidy (orogeneza kaledońska) ze sfałdowanych i wypiętrzonych osadów zdeponowanych w oceanie Japetus. Fałdowanie objęło obszar od Irlandii i Szkocji po Norwegię, zaś w Polsce część obszaru świętokrzyskiego i niektóre partie Sudetów. Pomiędzy Laurosją a Gondwaną powstał ocean Reik. W karbonie doszło do zderzenia się Laurosji z Syberią i powstała Laurazja, która następnie zderzyła się z Gondwaną tworząc Pangeę. Doszło do zamknięcia się oceanu Reik i utworzenia waryscydów (orogeneza waryscyjska). Na przełomie karbonu i permu zaczął tworzyć się ocean Tetyda.

W kambrze pojawiają się zwierzęta o twardych elementach strukturalnych, takie jak gąbki, małże, szkarłupnie i stawonogi (trylobity). Istnieją już wtedy wszystkie żyjące dzisiaj typy zwierząt z wyjątkiem kręgowców. W ordowiku tworzą się rafy koralowe budowane zarówno przez koralowce, jak i gąbki. W toni wodnej pływają łodziki o prostej muszli oraz pojawiają się bezszczękowce. W sylurze pojawiają się ryby. W dewonie ląd staje się przyjaźniejszy dla zwierząt, co wykorzystują pajęczaki, pierwsze owady i prymitywne płazy. Z karbonu znane są pierwsze gady i aktywnie latające owady (np. olbrzymie ważki). Pod koniec permu dochodzi do masowego wymierania morskich zwierząt. Giną min. trylobity i prymitywne koralowce (denkowce i rugozy). Jako skamieniałości przewodnie dla tego okresu wykorzystuje się trylobity lub graptolity oraz konodonty (wczesny paleozoik). W skałach dewonu i karbonu znaczenie stratygraficzne mają przede wszystkim konodonty oraz prymitywne głowonogi. Czasami wykorzystuje się małżoraczki czy też otwornice.

W sylurze pojawiają się pierwsze rośliny lądowe – ryniofity, ale prawdziwa eksplozja roślinności następuje w dewonie. Ląd pokrywają drzewiaste rośliny zarodnikowe – skrzypy, widłaki i paprocie. Szczyt rozwoju roślin zarodnikowych przypada na karbon, w permie jednak ustępują one pola roślinom nagonasiennym.

W okresie paleozoiku powstało wiele skał magmowych, osadowych i metamorficznych, budujących Sudety, Góry Świętokrzyskie, Tatry oraz głębokie podłoże większej części Polski. Między innymi w czasie orogenezy hercyńskiej, która miała miejsce pod koniec paleozoiku powstały liczne masywy granitowe, jak na przykład masyw tatrzański, strzegomski, kłodzko-złotostocki, kudowski, czy karkonoski.

• tabela stratygraficzna

• ICS – Chart/Time Scale. International Commission on Stratigraphy. [dostęp 2016-12-13]. (ang.).
• Stanisław Orłowski, Michał Szulczewski: Geologia historyczna. Cz. 1. Warszawa: Wydawnictwa Geologiczne, 1990. ISBN 83-220-0304-8. Brak numerów stron w książce