海胆（Sea urchin）是棘皮动物门下的一个纲，是一类生活在海洋浅水区的无脊椎动物。主要特征为体呈球形、盘形或心脏形，无腕。内骨骼互相愈合，形成一个坚固的壳，多数种类口内具复杂的咀嚼器，称亚里士多德提灯（Aristotle’s lantern），其上具齿，可咀嚼食物。消化管长管状，盘曲于体内，以藻类、水螅、蠕虫为食。多雌雄异体，个体发育中经海胆幼虫（长腕），后变态成幼海胆，经1-2年才达性成熟。可分为规则海胆亚纲和不规则海胆亚纲两个亚纲，22目。生种900多种，分隶于225个属。中国已知约100种，化石种约7000种。
分布在从潮间带到几千米深的海底，多集中在滨海带的岩质海底或沙质海底，或有广泛的分布，或局限在特定的海域，因种而异。海胆是生物科学史上最早被使用的模式生物，它的卵子和胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。是地球上最长寿的海洋生物之一。
海胆是海洋里一种古老的生物，与海星、海参是近亲。据科学考证，它在地球上已有上亿年的生存史。在遥远的古生代和中生代，它们有很多种类，发现的海胆化石就多达5000种。由于沧海桑田的缘故，在中国的西藏高原，就曾发现过海胆的化石。许多绝灭种是古生代和中生代的标志化石。
最早已知的海胆纲动物是在奥陶纪早期的岩石内发现，而它们成功活到今天的原因是它们是一种成功及多样的生物。在完好保存的标本，就连棘亦可保存，但大部份发现的都只有硬壳的标本。有时在化石上亦可发现独立的棘。某些海胆纲动物（如在英国发现白垩纪的Tylocidaris clavigera）就有着重棍状的棘，令猎食者难以突破，及令该海胆纲动物看上来难于对付。这些棘亦有利于软海床上的运动。
古生代完整的海胆化石非常罕有，但一般都有着独立的棘及小片的碎片。很多标本是在泥盆纪及石炭纪的岩石上发现。在爱沙尼亚奥陶纪及志留纪的浅水石灰岩就因发现海胆纲动物而非常出名。古生代的海胆可能是生活于较平静的海面。这是因它们的硬壳较薄，未能抵御海流的冲击。在石炭纪的早期，海胆纲动物明显的有着较少的物种，而此情况一直维持到二叠纪。在古生代完结前，它们濒临绝种的边缘，只有于二叠纪时的六个品种。
到了三叠纪早期，它们的数目开始增加。从侏罗纪至白垩纪，海胆纲动物衍生出不同的种类。在中生代及新生代，是它们最辉煌的时期。但是，大部份的化石只存在于某些地区及成某些形状，不过仍然显出它们的丰富。举例说，在美国德克萨斯州，Enallaster就是能从白垩纪石灰岩的露头中获得过千的数量。
有些海胆化石（如在英国及法国发现白垩纪的Micraster）会被作为标准化石，这是因它们的进化阶段能让地质学家知道地层的年代。但是，大部份的海胆化石都只有较少的数量，而不足以提供地质学上较实在的帮助。
