초파리과(Drosophilidae)는 동물계 절지동물문 곤충강 파리목에 속하는 한 과(科)이다. 학명은 Drosophilidae이며, 1856년 이탈리아의 곤충학자 카밀로 론다니(Camillo Rondani)에 의해 명명되었다. 초파리과에 속하는 곤충을 통칭하여 초파리라고 부른다.
전 세계에 약 2,000종에서 3,000여 종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 가장 대표적인 종은 노랑초파리(Drosophila melanogaster)로, 유전학, 발생학, 신경과학 등 생물학 연구에서 가장 널리 사용되는 모델 생물 중 하나이다. 초파리과의 화석 기록으로는 신생대 에오세 시대에 형성된 발트해 호박에서 발견된 것이 최초로 알려져 있다.
초파리과 곤충은 완전변태를 하는 곤충으로, 알, 유충(애벌레), 번데기, 성충의 네 단계의 생활사를 거친다. 25°C 기준으로 알에서 성충이 되기까지 약 10일에서 13일 정도가 소요되며, 온도와 먹이 조건에 따라 한살이 기간이 달라진다. 성충의 몸길이는 대체로 2~3mm 정도로 매우 작다.
초파리과의 곤충은 썩은 과일이나 발효된 식품, 수액, 버섯 등에 모여드는 습성이 있어 일상생활에서는 해충으로 간주되기도 한다. 그러나 유전학 연구에서 토머스 헌트 모건이 초파리를 이용하여 염색체 유전설을 확립한 이후, 생명과학 전반에 걸쳐 중요한 연구 재료로 사용되고 있다. 초파리는 염색체 수가 4쌍(2n=8)으로 적고, 세대 기간이 짧으며, 한 쌍의 교배로 약 400개의 알을 얻을 수 있어 실험에 효율적이다. 또한 2024년에는 성체 초파리의 뇌 커넥톰(신경세포 연결 지도)이 완성되어 신경과학 분야에서도 주목받고 있다.