Hallucigenia adalah genus hewan yang telah punah yang ditemukan sebagai fosil di formasi Middle Cambrian Burgess Shale di British Columbia, Kanada. Spesies lain ditemukan di serpih Kambrium Bawah Maotianshan di Cina.
Hallucigenia dianggap oleh Stephen Jay Gould tidak terkait dengan spesies yang masih hidup, tetapi sebagian besar ahli paleontologi sekarang percaya bahwa spesies tersebut adalah cacing beludru, kerabat arthropoda modern.
Tidak seperti Aysheaia kontemporernya, Hallucigenia memiliki sedikit kemiripan dengan Onychophora modern. Kaki yang memanjang dan bercakar memiliki sedikit kemiripan dengan kaki Onychophora yang berpasangan. Tidak diketahui terbuat dari apa duri-duri itu dan seberapa besar 'perlindungan' yang mereka tawarkan. Tidak mudah untuk menjelaskan mengapa 30 spesimen atau lebih - masing-masing diperkirakan memiliki tujuh pasang kaki yang agak panjang dan fleksibel - tidak menunjukkan satu pun contoh kaki berpasangan. Tapi setidaknya rekonstruksi hewan ini dapat berjalan dengan masuk akal, dan duri-duri tersebut memiliki tujuan yang masuk akal. Gambar rekonstruksi ini serta foto fosil yang sebenarnya dapat dilihat di situs web Geological Survey of Canada.