化石(fossils)是存留在巖石中的古生物遺體、遺物或遺跡，最常見的是骨頭與貝殼等。化石壹詞源自拉丁文fossillis，意為挖掘。化石是古生物學的主要研究對象，它為研究地質時期的動、植物生命史提供了證據。中國古籍中早已有關於化石的記載，如春秋時代的計然和三國時代的吳晉，都曾提到山西省產“龍骨”，“龍骨”即古代脊椎動物的骨骼和牙齒的化石。
山海經也有“石魚”（即魚化石）的記述；南朝齊梁時期陶弘景有對琥珀中古昆蟲的記述；宋朝沈括對螺蚌化石和杜綰對魚化石的起源，已有了正確認識。迄今，發現最早的細菌化石為距今35億年前的澳大利亞瓦拉翁納群中的絲狀細菌化石。