沙蚕科（Nereididae）是环节动物门（Annelida）、多毛纲（Polychaeta）、沙蚕目（Nereidida）的1科。沙蚕科约有40属，约450余已知种。中国沿海报道了19属，80余种。体长圆柱形，两侧对称、后端尖，具许多（80～200多个）体节。
沙蚕科动物体可分为头部、躯干部和尾部。头部发达，由
口前叶和
围口节两个主要部分组成。口前叶为伸于口前方的圆三角形或圆锥形肉质叶突，具2对简单的圆形眼，1～2个前伸的头触手和其前端腹侧两个大的分节的
触角。围口节为一大的环状节，腹面具横长的口，其两侧具3～4对触须，肌肉质的吻可由口伸出，吻前端具1对几丁质大颚，吻表面平滑或具几丁质颚齿或软乳突；躯干部有许多结构相似的体节，每个体节两侧具外伸的肉质扁平突起，即
疣足。疣足多为双叶型具内足刺，外有刺状或镰状复型
刚毛；尾部为虫体最后1节或数节，亦称肛节，具一对肛须、肛门开口于肛节末端背面。
沙蚕科动物在潮间带极为习见，亦见于深海，在岩岸石块下、石缝中、海藻丛间，以及珊瑚礁或软底质中均为占优势的
无脊椎动物。除生活于淡水或半咸水的
日本刺沙蚕等少数种在生殖前无多大形态变化外，沙蚕科的多数种在生殖前发生明显的形态变化，称异沙蚕体，有的有性节出现于体中后部，使虫体呈现两个不同的体区；有的如大眼沙蚕、中沙沙蚕等有性节仅发生在体中部、使虫体呈现前部无性节、中部有性节、后部无性节三个明显的体区。
异沙蚕体的主要变化是：口前叶触手和触角缩短，眼变大并具晶体，疣足在无性节仅背、腹须膨大，而在有性节除背、腹须基部膨大外，并出现附加的叶片状突起，刚毛叶变为宽扁叶片状或扇形，刚毛亦逐步为游泳桨状刚毛所替代。雄性的背须具齿状乳突、肛节长出特化的感觉乳突。内部变化包括肌肉的分解和重组、消化道的自融、体腔充满生殖产物，结果使虫体变色（雄性乳白色、雌性蓝绿色），这都有利于沙蚕由底栖转入生殖浮游。由于环境（温度、月光等）的影响，性成熟的雌、雄沙蚕个体先后离开栖息地，起浮于海面排精放卵。沙蚕群浮时常具同步性（同种、同地、同时），常1个或多个雄性个体围绕雌性个体旋转运动，这种生殖现象称为婚舞。婚舞后，雌雄个体大多下沉于海底死去。中国发现具异沙蚕体的沙蚕有35种。
沙蚕科动物的成虫和幼虫均为经济鱼类和虾类的饵料。中国南方沿海以及东南亚一带居民有食沙蚕的习惯。
疣吻沙蚕和
多齿围沙蚕常栖于稻田，咬食稻根为害。腺带沙蚕在盐田里钻穴，可使卤水外溢，为制盐业的一害。沙蚕科动物也是教学科研的重要实验材料，大学动物教学每年需要大量的沙蚕作为了解
高等无脊椎动物体制和结构的代表；又如沙蚕进入淡水的渗透机制；沙蚕脑激素与性成熟的关系；沙蚕幼虫的发育和沉落；沙蚕和周围环境的关系等都是生理学、
发育生物学和生态学研究课题。因此，沙蚕科动物是极具价值的海洋和咸淡水生物。