Het zwartoorpenseelaapje (Callithrix penicillata) is een klauwaapje, behorende tot het geslacht der de oeistiti's of penseelaapjes (Callithrix). Het zwartoorpenseelaapje leeft in het Atlantisch regenwoud van Brazilië.
Het zwartoorpenseelaapje is te herkennen aan de lange, zwarte haarpluimen, "penselen", rondom het oor, op de slapen en de kruin. Hij heeft een gevlekt grijze vacht, een geringde staart en een zwart gezicht, met een witte vlek op het voorhoofd tussen de ogen.
Het zwartoorpenseelaapje leeft in de binnenlanden van Oostcentraal-Brazilië, in de staten Goiás, Bahia, Minas Gerais en São Paulo. In de staat Bahia komt de soort samen voor met het gewoon penseelaapje (Calithrix jacchus) en Wieds zwartpluimpenseelaapje (Callithrix kuhli). De drie soorten hybridiseren onderling. Het zwartoorpenseelaapje wordt bejaagd om zijn pels, maar desondanks is het een vrij algemene en wijdverbreide soort.
Het dieet van het zwartoorpenseelaapje bestaat voor een belangrijk deel uit gom en plantensappen. Het heeft vrij grote snijtanden, waarmee het holen kan maken in de bast van bomen. Hierdoor kunnen deze aapjes overleven in bossen waarin weinig andere penseelaapjes daarin slagen. Door het grote aanpassingsvermogen van het zwartoorpenseelaapje komt het voor in bossen waar andere aapjes niet overleven, zoals in galerijbossen, loofverliezende bossen en geïsoleerde bossen, bijvoorbeeld in de cerrado.
