Paleontologi adalah ilmu yang mempelajari kehidupan purba atau prasejarah di bumi. Tujuan utamanya adalah untuk menyelidiki evolusi spesies tumbuhan dan hewan serta ekosistem purba bumi dan iklim secara keseluruhan. Meskipun berkaitan dengan kehidupan, paleontologi sebenarnya adalah cabang dari geologi; studi tentang alam fisik.
Paleontologi menggunakan fosil organisme untuk berspekulasi kondisi di bumi selama hidup mereka. Perubahan pada spesies organisme tertentu juga membantu menjawab pertanyaan tentang evolusi. Karena fosil tertanam dalam formasi batuan dari berbagai jenis, paleontologi bergantung pada geologi, dan keduanya terkait erat. Dengan melihat fosil, komposisinya, penempatannya, dan lingkungan yang diawetkan di sekitarnya, ahli paleontologi dapat mempelajari iklim dan perubahannya selama periode tertentu.
Karena paleontologi adalah sub ilmu geologi, ada juga sejumlah bidang khusus yang termasuk dalam cabang paleontologi. Subkelompok ini termasuk mikropaleontologi, paleobotny dan paleozoologi. Mikropaleontologi mengacu pada studi tentang mikroorganisme fosil seperti makhluk bersel tunggal atau spora dan serbuk sari dari kehidupan tumbuhan. Paleobotny berkaitan dengan fosil kehidupan tumbuhan dan paleozoologi berkaitan dengan fosil hewan seperti dinosaurus dan manusia primitif.
Selain kepentingan akademis dan ilmiah, paleontologi berguna dalam industri pertambangan. Karena sangat penting untuk menentukan usia formasi geologi karena berbagai alasan, paleontologi berguna karena pendekatan sistematisnya untuk menentukan usia fosil. Melihat fosil-fosil yang ditemukan pada batuan, ahli paleontologi dapat dengan cepat menentukan umur batuan yang merupakan proses yang lebih mudah daripada menentukan umur batuan hanya berdasarkan sifat fisiknya.
Meskipun tidak secara umum dianggap sebagai ilmu konservasi, paleontologi sangat berharga untuk pemahaman kita tentang lingkungan dan siklus iklim yang secara alami ada di bumi yang berkontribusi pada pemahaman kita tentang di mana kita sebagai manusia masuk ke dalam krisis lingkungan kita saat ini. Lebih penting lagi karena bumi telah melalui berbagai siklus pemanasan dan pendinginan, paleontologi dapat memberi kita wawasan tentang bagaimana organisme merespons; apakah mereka beradaptasi atau binasa. Meskipun banyak orang dengan cepat menyalahkan manusia atas masalah lingkungan yang kita alami saat ini, paleontologi meneliti peristiwa serupa di planet kita jauh sebelum kita memiliki kesempatan untuk mengubahnya. Ini dapat memberi kita wawasan yang sangat berharga untuk solusi yang mungkin dalam mencegah atau memperlambat kerusakan lebih lanjut.