羽鳃纲（学名：Pterobranchia）是半索动物门的一个纲，主要生活在较深的海水中，种类仅有三个属，其中两个属是群体或聚集生活。例如头盘虫（Cephalodiscus）、无管虫（Atubaria），为单体或聚集生活，有柄。

羽鳃纲的个体一般在1—5mm之间，体外有分泌的管，以柄附着在海底。身体分为吻、领及躯干三部分，为三分体腔。吻成楯形，用以在管内吸着，向腹面倾斜，基部有口。领靠背面伸出两个腕，腕的两侧为密生纤毛的触手，腕与触手中空，内有体腔伸入。触手数目随年龄而增加，粘着在触手上的食物颗粒经过腕中间的沟而进入口。

羽鳃纲大多数生活在较深的海水中，种类很少，仅有三个属，其中二个属是群体或聚集生活。群体生活时，有匍匐管使个体相连。雌雄异体，有一纤毛幼虫，固着后以出芽方式形成群体。

电子显微镜研究表明，羽鳃纲和已经灭绝的笔石属于同一演化支，系统发育分析（phylogenetic analysis）表明，羽鳃纲是活的笔石纲演化支成员。羽鳃纲是更原始的种类，具有腕，消化道也相似于触手冠动物。