Fosílie, čiže skameneliny sú zvyšky vyhynutých živočíchov z minulých geologických období. Ako fosílie sa najčastejšie zachovávajú zvyšky tvrdých častí organizmov ako sú napríklad zuby, kosti, panciere, ulity, lastúry. Veľmi často sa nachádza aj skamenelé drevo a otlačky listov a plodov. Medzi raritné skameneliny patria otlačky mäkkých častí. Takou zaujímavosťou sú skamenelé nory krabov, skamenelé výkaly – koprolity. Nemenej atraktívne sú stopy živočíchov, napr. veľkých cicavcov, dinosaurov. Skameneliny predstavujú svedectvo o existencii a živote v dávnych geologických obdobiach. Medzi najstaršie patria prvé riasy a sinice (stromatolity) staré až tri a pol miliardy rokov. Paleontológia čiastočne zasahuje aj do archeológie. Spolu s prvými ľuďmi žili aj mamuty, nosorožce a jaskynné medvede.