Les fossiles sont les restes ou les traces d'organismes conservés dans la roche. Le mot « fossile » vient du mot latin « fossilis », qui signifie « déterrer ». Les fossiles sont généralement les restes minéralisés de parties dures du corps comme le squelette des vertébrés ou l'exosquelette des invertébrés.
Généralement, en dehors de circonstances externes spécifiques, les parties molles du corps ne sont pas conservées car elles ne sont pas partiellement minéralisées lors de l'enterrement comme les parties du corps squelettiques. La seule exception concerne les fossiles de Lagerstätten, où les organismes sont enterrés dans des environnements totalement dépourvus d'oxygène, empêchant les bactéries de décomposer les tissus mous. En plus des parties du corps, des traces de fossiles peuvent se former, préservant les excréments ou les traces d'animaux dans les bonnes conditions géologiques. Les chimiofossiles préservent des signatures chimiques spécifiques indicatives du matériel biologique.