古生物学，地质学分支学科，是生命科学和地球科学的交叉科学。既是生命科学中唯一具有历史科学性质的时间尺度的一个独特分支，研究生命起源、发展历史、生物宏观进化模型、节奏与作用机制等历史生物学的重要基础和组成部分;又是地球科学的一个分支，研究保存在地层中的生物遗体、遗迹、化石，用以确定地层的顺序、时代，了解地壳发展的历史，推断地质史上水陆分布、气候变迁和沉积矿产形成与分布的规律。

对于化石的认识在中国和西方都已有千年以上的历史。但古生物学成为科学则始于18世纪后期，约有200年历史。这门科学的奠基者包括：J.-B. de拉马克(无脊椎动物学)、W.史密斯(生物地层学)、G.居维叶(提出相关律及绝灭、灾变等概念)、C.R.达尔文(他的进化论为古生物学提供了科学的理论基础，同时指出了“化石记录的不完整性”这一缺陷)。

从那时以后到20世纪中叶的百余年间，古生物学的主流是描述古生物学和

生物地层学。这方面的成就是巨大的。先是西欧、北美，然后苏联、东欧，中国、印度，以至世界其他地区出版了大量的古生物和生物地层专著，为古生物学的综合研究提供了事实基础。这个时期古生物学其他方面的发展不显著，原因之一是现代生物学(遗传学，分子生物学)的发展还没有渗透进来，在地质学中也缺乏能为古生物学指明道路的统一理论格架。

从20世纪中叶以后，古生物学有一些重大的突破：①电子显微镜、特种摄影技术的应用和石油勘探的需要，使一些新分支飞跃发展起来，这包括微体和超微古生物学、古生物化学、化石岩石学等;②在大量资料的积累的基础上，古生物理论工作发生飞跃，最早是辛普森和迈尔基于遗传学和进化论对古生物进化理论的综合。60年代后，由于板块理论为古生物学提供了统一的全球地质背景，又向古生物学提出要求。由于生物学上一些新的发展(中性学说、分支系统学等)，古生物学在进化论、系统分类学、古生物地理学等方面出现了许多新思潮。形成对传统观念的冲击，出现了一些新的成就，如总鳍鱼类不具内鼻孔而可能不是四足类的祖先等。