Fosiller, kayada korunan organizmaların kalıntıları veya izleridir. "Fosil" kelimesi, "kazmak" anlamına gelen Latince "fosil" kelimesinden gelir. Fosiller tipik olarak omurgalıların iskeleti veya omurgasızların dış iskeleti gibi sert vücut kısımlarının mineralleşmiş kalıntılarıdır.
Genel olarak, belirli dış koşulların yanı sıra, yumuşak vücut parçaları, iskelet benzeri vücut parçaları gibi mezarda kısmen mineralize olmadıkları için korunmaz. Bunun bir istisnası, organizmaların tamamen oksijensiz ortamlarda gömüldüğü ve bakterilerin yumuşak dokuyu ayrıştırmasını engelleyen Lagerstätten fosilleridir. Vücut parçalarına ek olarak, doğru jeolojik koşullar verilen dışkı veya hayvan izlerini koruyarak iz fosilleri oluşabilir. Kemofosiller, biyolojik materyali gösteren spesifik kimyasal imzaları korur.