Metamorfoza je biološki proces, s katerim se žival fizično razvije po rojstvu ali izvalitvi. Vključuje vidno in razmeroma nenadno spremembo telesne zgradbe živali z rastjo in diferenciacijo celic. Nekatere živali so podvržene metamorfozi, druge pa ne. Za tiste, ki to počnejo, pravimo, da so holometabolični, za tiste, ki jih nimajo, pa pravimo, da so ametabolični ali hemimetabolični.
Najpogostejši primer metamorfoze je preobrazba gosenice v metulja ali nočnega metulja. Med tem procesom se telo gosenice razgradi in se ponovno sestavi v popolnoma drugačno obliko, skupaj s krili in rilčkom. Druge živali, ki so podvržene metamorfozi, so žabe, salamandri in nekatere ribe.
Metamorfoza je kompleksen proces, ki ga nadzirajo hormoni. Menijo, da se je razvilo kot način prilagajanja živali različnim okoljem. Na primer, stopnja gosenice metulja je zelo primerna za uživanje listov, medtem ko je odrasel metulj bolj primeren za letenje in razmnoževanje.