[拼音]：sanyechong
[外文]：Trilobita
节肢动物门中已绝灭的 1纲。虫体的外壳纵分为一个中轴和两个侧叶，故名三叶虫，由前至后又横分为头、胸、尾3部。三叶虫全属海生，多数营游移底栖生活，少数钻入泥沙中或漂游生活。在古生代寒武纪早期（距今约6亿年）就已经出现，种属和数量都很多，到了晚寒武世发展到高峰，奥陶纪仍然很繁盛，进入志留纪后开始衰退，到泥盆纪大减，至二叠纪末(距今约2.30亿年)则完全绝灭。
从背部看去三叶虫为卵形或椭圆形，不过这种形状可因受其他附加物如刺或瘤泡的影响而发生变化。三叶虫成虫的长度一般为3～10厘米，宽度为1～3厘米。小型的长度在6毫米以下，超过20厘米长度的少见，目前已知最长的达70厘米。
三叶虫体外包有一层外壳，它由矿物质的坚硬部分和比较柔软的几丁质部分组成。坚硬的外壳为背壳及其向腹面延伸的腹部边缘，几丁质的器官主要为腹面的节肢。腹面除节肢外，其他部分都被柔软的薄膜所掩盖。节肢保存为化石的极为少见，一般所采到的三叶虫化石都是背壳。
三叶虫背壳的中间部分称为轴部或中轴，左、右两侧称为肋叶或肋部。从前至后分为头部、胸部及尾部。在腹面，除腹边缘外，在口部之前为唇瓣或口板，口部之后，在少数三叶虫中另有一小板，称为后唇瓣。多数三叶虫壳面光滑。但也有不少三叶虫壳面常有陷孔、瘤包、斑点、放射形线纹、同心圆线纹、短刺等。
头部（图1）<为三叶虫外壳最重要部分之一。多数被两条背沟纵分为三叶，中间隆起的部分为头鞍及颈环，两侧为颊部，眼位于颊部。但也有些三分不明显，呈光滑状的。多数三叶虫的颊部为面线所穿过，两面线之间的内侧部分统称为头盖，两侧部分称为活动颊或自由颊（见彩图）。
头盖的轴部隆起部分为头鞍与颈环，两侧为固定颊，两者为背沟所分开。背沟有深有浅，也有完全消失的。头鞍的大小、形状和凸度差异很大，是区别属群的主要特征之一。头鞍上常具头鞍沟，头鞍沟的数目各类不同，有5对至1对或无，长短及延伸的方向也不一致。头鞍之后以一颈沟与颈环为界。多数三叶虫颈环为单节，少数两侧分为前后二部。颈环有全部光滑的，也有纵分为一个中部和两个侧部的。其上，可有一个或数个颈疣或颈刺。颈沟深度极不一致，甚至有的完全不显。前边缘是头鞍之前的背壳部分的总称，常为边缘沟分为内、外两部分，外部常隆起叫做外边缘，内部称内边缘，宽度（纵向）变化很大，甚至可完全缺失。边缘沟亦可模糊不清。
狭义的固定颊指眼脊（或其相对位置）之后，眼叶与头鞍之间的区域，固定颊之后的部分为后侧翼和后边缘。
眼叶为固定颊外边缘隆起的部分，其位置与活动颊上的眼相对。眼一般有1对，但也有无眼的。三叶虫眼分为二类，即复眼和聚合眼。在眼叶与背沟之间常有一隆起的狭的脊线，称为眼脊，但也有缺失的。活动颊为面线两外侧部分，其外形视面线而定，大小各有不同。面线为头部外壳上的狭缝，当虫体脱壳成长时，外壳即沿此缝裂开，使虫体离壳而出，另行生长，原壳即成空壳。面线分为两段：眼前方的称前支，眼后方称后支，前支与后支穿越眼与眼叶之间彼此合成一单线。面线的后支末端切于颊角之前的，称为前颊类面线；切于颊角之后的，称后颊类面线；切于颊角的，称为角颊类面线，还有少数三叶虫的面线前支位于头部的边缘附近，统称边缘面线；也有无面线者。面线的形式是三叶虫分类的重要依据之一。
三叶虫的胸部(图2)
由若干胸节组成，形状不一，胸节数目也各类不同，成虫最少为2节，最多的可在40节以上。胸部的中间部分为中轴，两侧称为肋部。每个肋节上具肋沟，两肋节间为间肋沟。
三叶虫的尾部 (图3)
是由若干体节互相融合而形成的，节数自1节至30节以上不等。尾部的形状一般多作半圆形，但变化很大，其凸度差异也很大。尾部也可分为一中轴和两肋部。肋部分节，分节沟有两种，一为肋沟，另一为间肋沟。肋部可具边缘，但亦可缺失。边缘上亦常有边缘刺。
三叶虫腹面的节肢极少保存为化石，迄今为止全世界已发现节肢化石的只有19个种。三叶虫节肢(图4)
组成情况是：有1对单叉型触角，由多节组成。另有许多对双叉型的附肢，由两个支组成，在头部上有4对，其余的在胸部和尾部。双叉型附肢的一支是主支，称内节肢，普通叫做步脚。另一支为外节肢，即所谓鳃支。附肢以它的前脚基节附着于腹面的皮层，其后为脚基节。内节肢从脚基节伸出，分为7节，有的末端具爪，外节肢从前脚基节伸出，节肢数视各属群而不同，一般多于内节肢的节数。外节肢上有一排鳃叶。目前一般认为内节肢是用于步行的，外节肢是用于游泳和呼吸的。
三叶虫的口为软体，未能保存为化石。但口的位置一般认为在唇瓣之后和后唇瓣之前。其他消化器官也极少保存。根据在捷克发现的一种三叶虫标本，头鞍上有一梨状凹陷，凹陷之后有一小管通至尾部末端，此梨状凹陷可能是胃，其后的小管则是肠。很多三叶虫的颊部具有不规则的放射形脊线，有人认为这些线体是附着皮层与胃相联的腺状体。在一些保存好的标本上，壳面上隐约见有成对的和对称的凹陷构造，多数在头、胸和尾的中轴上，被认为是附肢肌肉在壳部的痕迹。至于血管、神经、呼吸系统、生殖系统和排泄系统等究竟如何，仅为一些假设和推断，尚未被证实。
三叶虫的个体发育在已绝灭的古生物类群中是研究较为深入的。三叶虫是卵生的，经过脱壳生长，在个体发育过程中，形态变化很大。从具备具有硬壳的幼虫开始，直至成虫，一般划分为3期:幼虫、中年期、成年期。三叶虫个体发育中一系列形态的变化亦是分类的重要根据之一。
三叶虫纲可以分为7目:球接子目，莱得利基虫目(见彩图)、耸棒头虫目、褶颊虫目、镜眼虫目、裂肋虫目及齿肋虫目。
中国三叶虫化石非常丰富，是早古生代的重要化石之一，尤其在寒武纪，属种繁多，进化迅速，分布广泛，是划分和对比寒武纪地层的重要依据。寒武纪三叶虫群分区现象特别明显。经过中国地层古生物学者多年来的实践和研究，将世界寒武纪三叶虫动物群分为东方动物群、西方动物群和中间动物群3大类型;同时又将分布于中国的东方动物群再分为华北型、东南型和过渡型。