Τα απολιθώματα είναι είτε λείψανα (υπολείμματα) φυτικών ή ζωικών οργανισμών που έζησαν πριν από τη σημερινή γεωλογική εποχή και κλείσθηκαν σε στρώματα γης (ιζήματα), δηλαδή σε αποθέσεις, είτε ακόμη και ίχνη (ενδείξεις) ύπαρξης ζωής στο παρελθόν (βιοδηλωτικά ίχνη).
Τα απολιθώματα αποτελούν αντικείμενο της επιστήμης της παλαιοντολογίας. Πιο συγκεκριμένα:
- τα ζωικά απολιθώματα μελετώνται από την παλαιοζωολογία,
- τα φυτικά απολιθώματα μελετώνται από την παλαιοβοτανική,
- τα ανθρώπινα απολιθώματα μελετώνται από την παλαιοανθρωπολογία και
- οι ενδείξεις ύπαρξης ζωής μελετώνται από την παλαιοϊχνολογία.