Los heterostráceos (Heterostraci, "escamas diversas") son una subclase extinto de vertebrados agnatos que vivieron primordialmente en mares y estuarios.
Su distribución se extiende desde el Cámbrico tardío al Devónico, son un linaje importante que incluye tipos de ostracodermos como pteraspids, cyathaspids, amphiaspids y muchos otros grupos.
Las placas dérmicas del cuerpo no estaban formadas por verdaderas células óseas, y al no conservarse su esqueleto se cree que era cartilaginoso, su anatomía interna solo se conoce por las impresiones de los órganos internos en la superficie interna de la armadura dérmica.
La parte anterior del cuerpo estaba cubierta por grandes placas dorsales y ventrales, otras placas más pequeñas cubrían las aletas laterales.
Los heterostráceos, que presentaban aletas caudales de tipo hipocerca, solían medir tan solo unos centímetros de longitud, aunque algunos llegaron a alcanzar 1,5m.