Etimoloģiski paleontoloģija ir vārds, kas sastāv no trim grieķu valodas terminiem: palaios (senie), ontos (būt) un logotipiem (traktāts, pētījums). Tiek saprasts kā zinātne, kas pēta augu un dzīvnieku būtnes no iepriekšējiem periodiem vai pirms pašreizējā, kuras pamatā ir viņu fosilās atliekas.
Nogulšņu klintīs parasti ir citu laikmetu dzīvo būtņu paliekas. Šīs būtnes ir radikāli mainījušās pēc savas būtības, zaudējot gandrīz visas, dažreiz pilnībā, dzīvnieku vai augu vielas, kuras tika aizstātas ar citām minerālvielām vai neorganiskām vielām. Šī operācija tika veikta ar tādu pilnīgu precizitāti, ka būtnes saglabā ne tikai formu un izskatu, bet arī mazākās savas organizācijas detaļas.
Paleontoloģija ir pamatzinātne ģeoloģijas un bioloģijas jomā, tā ir viens no bagātākajiem informācijas avotiem par dzīves vēsturi; Viņa pētījumi sniedz arī lielu daudzumu informācijas par citiem Zemes vēstures aspektiem, piemēram, ģeoloģiskiem notikumiem, laika gaitā notikušām ģeogrāfiskām izmaiņām, pastāvošo klimatu, zemes garozas slāņu vecumu un seno nogulumu vidi..
19. gadsimta sākumā, kad tika noteikti mūsdienu ģeoloģijas pamatprincipi, fosiliju patiesā daba nebija zināma. Nosakot tā pielietojumu zemes garozas slāņu relatīvajā datēšanā un ieskatu tā lietderībā seno nogulumu vidu noteikšanā, paleontoloģija nostiprinājās kā formāla zinātne.
Ņemot vērā paleontoloģijas jomas plašumu un daudzveidību, jums ir jāizmanto citu zinātņu paņēmieni un zināšanas, izmantojot ķīmiskās un fizikālās analīzes metodes, kā arī matemātisko un statistisko analīzi. Paleontoloģija atbalsta un paļaujas uz stratigrāfiju, sedimentoloģiju, petrogrāfiju, zooloģiju, botāniku, ģenētiku, embrioloģiju, ekoloģiju, sistemātiku vai jebkuru citu jomu, kas labāk izprot fosilijas.
Paleontoloģija sadala pētījumu jomu dažādās disciplīnās, piemēram, paleobioloģijā, paleobotānijā, paleozooloģijā (tā atšķiras bezmugurkaulnieku paleontoloģijā un mugurkaulnieku paleontoloģijā), stratigrāfiskajā paleontoloģijā (biostratigrāfija), biohronoloģijā, paleoekoloģijā, paleoģeogrāfijā, paleobiogeogrāfijā un paleoeheogrāfijā.
Tāpat samazināta izmēra fosiliju esamība ir veicinājusi mikropaleontoloģijas parādīšanos, kas nodarbojas ar fosilizētām formām, kas pārstāv mikroskopisku raksturu.