Metamorphose ist ein Prozess, der von bestimmten Arthropoden, Amphibien, Weichtieren, Nesseltieren, Stachelhäutern und Manteltieren verwendet wird, um sich von einem juvenilen Larvenstadium in ein adultes Stadium zu entwickeln. Die Larve kann Miniaturversionen des Erwachsenen ähneln oder völlig anders aussehen, aber in den meisten Fällen haben sie eine grundlegend andere Physiologie, einschließlich spezieller Organe.
Eine der beliebtesten Vorstellungen von Metamorphose ist die Verwandlung einer Raupe in einen Schmetterling. Dies wurde kulturell seit langem als Metapher für Transformation und Wiedergeburt angesehen, die Entstehung eines schönen Schmetterlings aus einer hässlichen Raupe. Vor der Metamorphose hüllt sich die Raupe in eine Hülle, die als Kokon bekannt ist. Kokons können einen kommerziellen Wert haben – die Kokons von Seidenraupen werden zum Beispiel zur Herstellung von Seide verwendet. Im Labor wurde noch keine genaue Reproduktion von Seide hergestellt.
Die Metamorphose kann die Fähigkeiten des Organismus dauerhaft verändern. Kaulquappen zum Beispiel, die Larvenform der Amphibien, sind rein aquatisch, aber sobald sie sich verwandelt haben, verwandeln sie sich in Salamander, Molche, Frösche oder Kröten und erlangen die Fähigkeit, an Land zu reisen. Kröten, eine Froschart, die sich vor dem Austrocknen schützen soll, können sogar Stunden an Land verbringen, ohne Wasser ausgesetzt zu sein, und überleben nur von der Feuchtigkeit, die sich im Schmutz eingräbt.
Manchmal ist der Unterschied zwischen der Larven- und der adulten Form so extrem, dass die grundlegendsten Merkmale wie ein Notocord (eine Art primitives Rückgrat) im Larvenstadium vorhanden sind, aber nicht bei Erwachsenen, wie im Fall von Manteltieren. Es wird vermutet, dass sich Wirbeltiere tatsächlich aus der Larvenform von stationären Tieren wie Manteltieren entwickelt haben. In einer Darstellung eines Phänomens, das als Neotonie bekannt ist, können alle Wirbeltiere ausgefallene Versionen langlebiger Manteltierlarven sein.
Insekten unterliegen alle einer Metamorphose. Es gibt zwei Haupttypen: unvollständige Metamorphose und vollständige Metamorphose. Bei unvollständiger Metamorphose ändert sich jedes Stadium (Exoskelett-Ablösungsstadium) nur geringfügig vom letzten und der Organismus geht nie in einen versiegelten Kokon, auch Puppe genannt, ein. Bei vollständiger Metamorphose umschließt sich das ganze Insekt in einer Puppe und verändert seine Körperform erheblich. Ein Beispiel wäre eine Made, die sich in eine Fliege verwandelt. Es gibt viele andere Beispiele für Metamorphose in mehreren sehr großen Tierstämmen. Das Phänomen der Metamorphose ging anscheinend nach Amphibien verloren und wurde stattdessen durch weiteres Wachstum im Mutterleib ersetzt.