Палеонтология  (от греч. palaios - древний, ontos – сущее.) — наука которая изучает органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его исторического развития в тесной взаимосвязи с изучением истории развития Земли. Изучение органического мира прошлого, основывается на изучении остатков растений и животных. Которые называются ископаемые или окаменелости. Палеонтология относится   к циклу   биологических   наук и тесно связана с неонтологией, наукой, изучающей живые организмы, их строение, функции, родственные связи, индивидуальное развитие, взаимоотношения с окружающей средой и между собой. Эти же вопросы ставятся перед палеонтологией при изучении остатков организмов, заключенных в осадочных породах прошлых геологических эпох.

Палеонтология тесно связана снеонтологией– наукой изучающей современный органический мир.

Провести границу между палеонтологией и неонтологией бывает трудно в тех случаях, когда объектами изучения являются слабо измененные (субфоссильные) остатки организмов, встреченные  в молодых (антропогеновых) отложениях.

Палеонтология состоит из двух крупных разделов —палеозоологии  и палеоботаники.

Палеозоология изучает животный мир геологического прошлого и разделяется на палеозоологию беспозвоночных и палеозоологию позвоночных.

Палеоботаника изучает мир растений прошлых геологических эпох.

Иногда условно в особый раздел выделяют микропалеонтологию, изучающую остатки различных мелких и микроскопических животных и растений.

В последнее время обособились еще такие разделы науки, как палеоэкология,тафономия. Палеоэкология занимается изучением связей организмов геологического прошлого с окружавшей их живой и неживой средой и взаимоотношением их между собой. Тафономия изучает закономерности перехода органических остатков из биосферы в литосферу в результате совокупности геологических и биологических процессов.

Палеонтология тесно связана также с циклом геологических наук и в первую очередь с исторической геологией и стратиграфией, поскольку эволюция органического мира, ее темпы, особенности и направление находятся в зависимости от истории развития Земли, изменения климата, тектонических движений.