O fosilă reprezintă rămășițele sau urmele unei viețuitoare străvechi.

Fosilele de animale, plante sau protiști se găsesc în rocile sedimentare.

Într-o fosilă tipică, forma corpului este păstrată, dar moleculele originale care au alcătuit corpul au fost înlocuite cu un material anorganic, cum ar fi carbonatul de calciu (CaCO3 ) sau siliciul (SiO2 ). Fosila se simte ca și cum ar fi, și este, făcută din rocă. Ea a fost mineralizată sau pietrificată (literalmente, transformată în rocă).

O fosilă poate fi, de asemenea, o amprentă sau o impresie a unei ființe vii rămasă în noroiul fosilizat al unei epoci demult apuse.

Unele organisme se fosilizează bine, altele nu. Cele mai frecvente fosile sunt cele lăsate în urmă de organismele care produc materiale dure. Cochiliile dure, calcitice ale moluștelor (cum ar fi scoicile și melcii) și ale brahiopodelor (cunoscute și sub numele de cochilii de lampă), devenite rare în prezent, sunt exemple. Aceste scoici care trăiesc în mare au produs multe straturi calcaroase fosilifere (adică purtătoare de fosile) în pământ.

Organismele cu corpuri moi se pot fosiliza în circumstanțe speciale: biota din Ediacaran este un bun exemplu.

Cele mai cunoscute fosile pentru publicul larg sunt cele ale dinozaurilor uriași, preistorici. Oasele fosilizate și urmele fosilizate ale acestor reptile uriașe și străvechi pot fi văzute în multe muzee de istorie naturală și de științele pământului.

Studiul fosilelor de către geologi și biologi este cunoscut sub numele de paleontologie. În cazul în care studiul plasează ființele vii în contextul lor ecologic, acesta se numește paleobiologie.


 Printre exemplele de fosile se numără oasele, cochiliile, exoscheletele, amprentele de piatră ale animalelor sau microbilor, obiectele conservate în chihlimbar, părul, lemnul pietrificat, petrolul, cărbunele și resturile de ADN.