Secara etimologi, Paleontologi adalah kata yang terdiri daripada tiga istilah Yunani: palaios (kuno), ontos (akan ada), dan logo (risalah, kajian). Diertikan sebagai sains yang mengkaji makhluk-makhluk tumbuhan dan haiwan dari masa lalu atau sebelumnya dengan yang sekarang, yang berdasarkan pada sisa-sisa fosilnya.
Pada batuan sedimen biasanya terdapat sisa-sisa makhluk hidup dari era lain. Makhluk-makhluk ini telah mengalami perubahan radikal dalam sifatnya, kehilangan hampir semua, dan kadang-kadang sepenuhnya, bahan haiwan atau tumbuhan, yang digantikan oleh bahan mineral atau bukan organik yang lain. Operasi ini dilakukan dengan ketepatan yang lengkap sehingga makhluk-makhluk tersebut tidak hanya menjaga bentuk dan penampilan, tetapi perincian terkecil dari organisasi mereka.
Paleontologi adalah sains asas dalam bidang Geologi dan Biologi, ia merupakan salah satu sumber maklumat terkaya mengenai sejarah kehidupan; Kajiannya juga memberikan sejumlah besar maklumat mengenai aspek-aspek lain dari sejarah Bumi seperti kejadian geologi, perubahan geografi yang berlaku dari masa ke masa, iklim yang telah ada, usia lapisan kerak bumi dan persekitaran sedimen kuno..
Pada awal abad ke-19, ketika asas-asas asas geologi moden dibentuk, sifat fosil sebenarnya tidak diketahui. Semasa menentukan penerapannya dalam penentuan relatif strata kerak bumi dan melihat kegunaannya dalam penentuan persekitaran sedimen kuno, Paleontologi digabungkan sebagai sains formal.
Memandangkan betapa luas dan beragamnya bidang paleontologi, anda perlu menggunakan teknik dan pengetahuan dari sains lain, menggunakan kaedah analisis kimia dan fizikal serta analisis matematik dan statistik. Paleontologi menyokong dan bergantung pada stratigrafi, sedimentologi, petrografi, zoologi, botani, genetik, embriologi, ekologi, sistematik, atau bidang lain yang lebih memahami fosil.
Paleontologi membahagikan bidangnya penyelidikan ke dalam bidang yang berbeza, seperti paleobiology, paleobotany, palaeozoology (ia berbeza dalam invertebrat paleontologi dan vertebrata paleontologi), paleontologi stratigrafi (biostratigraphy), biochronology, palaeoecology, paleogeografi, paleobiogeography dan palaeoychnology.
Begitu juga, kewujudan fosil dengan ukuran yang lebih kecil telah mendorong munculnya mikropaleontologi, yang berkaitan dengan bentuk fosil yang mewakili watak mikroskopik.