Hewan purbakala adalah hewan yang hidup pada masa lampau dan sekarang telah punah. Biasanya hewan-hewan ini hanya dikenali dari sisa-sisa tulang belulangnya yang disebut fosil.
Kadang kala sejenis hewan purbakala dianggap telah punah, tetapi ternyata ditemukan masih hidup, maka hewan ini disebut fosil hidup, seperti ikan coelacanth.