在动物分类学上，三叶虫属于节肢动物门、三叶虫纲。

三叶虫是距今5.6亿年前的寒武纪就出现的最有代表性的远古动物，是节肢动物的一种，全身明显分为头、胸、尾三部分，背甲坚硬，背甲为两条背沟纵向分为大致相等的三片，一个轴叶和两个肋叶，因此名为三叶虫。

三叶虫纲可以分为10目 ：球接子目、莱得利基虫目、耸棒头虫目、褶颊虫目、镜眼虫目、裂肋虫目、栉虫目、镰虫目、砑头虫目及齿肋虫目，总计有1500多个属，1万多个种。