Hallucigenia este un gen de animale dispărute găsite ca fosile în formațiunea de șisturi de Burgess Shale din Cambrianul mijlociu din British Columbia, Canada. O altă specie se găsește în șisturile Maotianshan din Cambrianul inferior din China.
Stephen Jay Gould a crezut că Hallucigenia nu are legătură cu nicio specie vie, dar majoritatea paleontologilor cred acum că specia era un vierme de catifea, o rudă a artropodelor moderne.
Spre deosebire de contemporana sa Aysheaia, Hallucigenia seamănă foarte puțin cu Onychophora modernă. Picioarele alungite și cu gheare seamănă foarte puțin cu picioarele inelate cu perechi ale Onychophora. Nu se știe din ce erau făcute spinii și cât de multă "protecție" ofereau. Nu este ușor de explicat de ce 30 sau mai multe specimene - despre care se crede că au fiecare șapte perechi de picioare destul de lungi și flexibile - nu prezintă nici măcar un singur exemplu de picioare pereche. Dar cel puțin această reconstituire a animalului poate merge în mod plauzibil, iar spinii au un scop rezonabil. O imagine a acestei reconstrucții, precum și o fotografie a unei fosile reale pot fi văzute pe site-ul Geological Survey of Canada.