Son restos mineralizados de seres vivos que vivieron en el pasado. En sentido estricto sólo se consideran fósiles las partes duras mineralizadas del organismo (huesos, conchas y caparazones), es decir, son los restos o señales de la actividad de organismos pretéritos. Dichos restos, conservados en las rocas sedimentarias, pueden haber sufrido transformaciones en su composición (por diagénesis) o deformaciones (por metamorfismo dinámico) más o menos intensas. La ciencia que se ocupa del estudio de los fósiles es la paleontología.
Los fósiles más conocidos son los restos de esqueletos, conchas y caparazones de animales, y también las impresiones carbonosas de plantas.
La fosilización es el conjunto de procesos que hacen que un organismo, alguna de sus partes o los rastros de su actividad, pasen a formar parte del registro fósil. Su escala de duración se mide en millones de años.
Comienza tras la muerte del organismo y tiene mayores probabilidades de terminar con éxito si el enterramiento de los restos se lleva a cabo lo antes posible. Un enterramiento rápido y en ausencia de oxígeneno puede producir fósiles de especímenes completos. 
Generalmente, el primer paso en el proceso de fosilización es la desaparición de las partes blandas. Los huesos, dientes, conchas y exoesqueletos quitinosos tienen mayores posibilidades de fosilizar. El proceso completo que producirá el fósil depende tanto del organismo como del sedimento.
Su utilidad es, basicamente:
- Datar cronológicamente la edad de los estratos en que se encuentran.
- Establecer las condiciones en que vivieron estos organismos (clima, vegetación, modo de vida, ecología, etc.
Fósil característico: Es aquel que sirve para identificar un determinado tiempo geológico. Debe cumplir las siguientes condiciones:
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Haber vivido únicamente a lo largo de una era geológica determinada.
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Ser fácilmente fosilizable.
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Tener una amplia difusión geográfica.
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Trilobites: era 1ª o paleozoico.
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Ammunites y Belemnites: era 2ª o mesozoico.
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Nummunites: era 3ª o cenozoico.
