[v. Gr. palaios = oud, en zooios = levend, daar in dit hoofdtijdperk de eerste echte fossielen voorkomen (al zijn in het daaraan voorgaande tijdperk sporen van leven gevonden)] (geol.) het eerste hoofdtijdperk (het Primair) van het thans nog voortdurende Fanerozoïcum (de andere hoofdtijdperken zijn het Mesozoïcum en het Kaenozoïcum, dat het Tertiair en het Quartair omvat, en ook wel Neozoïcum wordt genoemd.
Het Paleozoïcum volgde op het Proterozoïcum (ook wel Eozoïcum of Algonkium) en duurde van 600-225 miljoen jaren geleden. Het omvat Cambrium, Ordovicium, Siluur, Devoon, Carboon en Perm.