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古動物学（こどうぶつがく、英語: paleozoology）は、古生物学の一分野であり、地質に残った多細胞動物を復元、同定し、その化石を先史時代の環境や生態系を知る手掛かりとする。 例えば、後生動物の化石は新原生代エディアカラ紀以降の地層から発見されるが、古生代デボン紀に入ってやっと一般的になる。