寒武纪大爆发（亦称寒武纪生命大爆发，Cambrian Explosion），是相对短时期的进化事件，开始于距今5.42亿年前的寒武纪时期，化石记录显示绝大多数的动物“门”都在这一时期出现了。它持续了接下来的大约2千万年-2.5千万年，它导致了大多数现代动物门的发散。 因出现大量的较高等生物以及物种多样性，于是，这一情形被形象地称为生命大爆发。这也是显生宙的开始。
在世界各地发现的化石群共同印证了这一生命进化史上的壮观景象，例如在加拿大的伯吉斯页岩，和在中国云南省澄江化石地等。这一时期的化石群相当典型，非常多的不同种类的生物几乎同时在这一时期出现。
寒武纪大爆发的事实证据也曾让达尔文非常困惑，在《物种起源》中写道：“这件事情到现在为止都还没办法解释。所以，或许有些人刚好就可以用这个案例，来驳斥我提出的演化观点”。但即使到达尔文死后一百多年的今日，寒武纪大爆发依旧是科学界的一大谜题，尚待更多的考古证据出土，...
