Denizyıldızı, hayvanlar âleminin derisi dikenliler şubesine bağlı Asteroidea sınıfından olan deniz omurgasızlarına verilen ortak ad. Dünya üzerinde, tropikal bölgelerden soğuk kutup denizi sularına kadar deniz tabanında 1.500 kadar denizyıldızı türü bulunur. Deniz kıyısından 6.000 m derinliğe kadar olan bölgede yaşarlar.
Tipik olarak merkezî bir disk ve beş kollu bir yapıya sahip olan denizyıldızlarının bazı türlerinin kol sayısı beşten fazladır. Üst ya da aboral yüzeyleri pürüzsüz, taneli ya da dikenli olabilir ve üst üste geçen plakçıklardan oluşur. Türlerin çoğu kırmızı ya da turuncu gibi parlak renklerde iken bazı türler mavi, gri ya da kahverengi olabilir. Alt ya da oral yüzlerinde hidrolik sistem ile çalışan tüp ayaklar ve ortada bir ağız bulunur. Bazı denizyıldızlarının tüp ayaklarının ucunda sert yüzeylere sıkıca tutunabilen birer çekmen (vantuz) bulunur. Fırsatçı beslenirler ve çoğunlukla bentik bölge omurgasızlarını avlarlar. Çeşitli türleri midelerini dışarı çıkarma ya da suda asılı besin maddelerini filtreleme gibi özelleşmiş beslenme davranışları gösterir. Yaşam döngüleri karmaşıktır ve hem eşeyli hem de eşeysiz olarak üreyebilirler. Çoğu, kaybettikleri ya da zarar görmüş kollarını ve vücut parçalarını yenileyebilir ve savunma amaçlı olarak kollarını vücutlarından ayırabilirler. Asteroidea çeşitli önemli ekolojik rollere sahiptir. Pisaster ochraceus ve Stichaster australis gibi denizyıldızı türleri ekolojide kilittaşı türler kavramının yaygın olarak bilinen örnekleridir. Tropikal Acanthaster planci, Hint Okyanusu ve Büyük Okyanus’un doymak bilmez bir avcısıdır. Asterias amurensis dünya üzerindeki en istilacı türlerden biridir.
Denizyıldızlarına ait fosil kayıtları yaklaşık 450 milyon yıl öncesine, Ordovisyen döneme dayanır; ancak denizyıldızlarının öldükten sonra vücutlarının parçalanmaya meyilli olması nedeniyle bu fosiller çok detaylı değildir. Fosillerde yalnızca dikenleri ve kemikçikleri korunabilmiştir. Göz alıcı simetrik şekilleri nedeniyle denizyıldızları edebiyatta, efsanelerde, tasarımda ve popüler kültürde yer almıştır. Koleksiyon olarak da toplanan denizyıldızları, logo ve arma gibi tasarımlarda kullanılmakta ve hatta zehirli olma olasılıklarına rağmen bazı kültürlerde besin maddesi olarak da tüketilmektedir.