Etimológiailag a paleontológia három görög kifejezésből áll: palaios (ősi), ontos (lenni) és logosz (értekezés, tanulmány). Úgy értendő, mint azt a tudományt, amely az elmúlt időszakok vagy a jelenlegi korszak előtti növényi és állati lényeket kutatja, és amely ezek fosszilis maradványain alapszik.
Az üledékes kőzetekben általában más korokból származó élőlények maradványai találhatók. Ezek a lények természetüknél fogva radikális változáson mentek keresztül, szinte minden, néha teljesen elvesztették az állati vagy növényi anyagokat, amelyeket egy másik ásványi vagy szervetlen anyag váltott fel. Ezt a műveletet olyan teljes pontossággal hajtották végre, hogy a lények nemcsak formájukat és megjelenésüket, hanem szervezetük legkisebb részleteit is megőrzik.
A paleontológia alaptudomány a geológia és a biológia területén, az egyik leggazdagabb információforrás az élettörténetről; Tanulmányai nagy mennyiségű információt nyújtanak a Föld történelmének egyéb vonatkozásairól is, például geológiai eseményekről, az idő múlásával bekövetkezett földrajzi változásokról, a fennálló éghajlatról, a földkéreg rétegeinek koráról és az ősi üledékes környezetről..
A 19. század elején, amikor a modern geológia alapelvei megalapozódtak, a kövületek valódi természete nem volt ismert. Amikor meghatároztuk alkalmazását a földkéreg rétegeinek relatív datálásakor, és áttekintettük hasznosságát az ősi üledékkörnyezet meghatározása során, a paleontológia formális tudományként konszolidálódott.
Tekintettel arra, milyen széles és változatos a paleontológia területe, más tudományok technikáira és ismereteire kell támaszkodnia kémiai és fizikai elemzési módszerek, valamint matematikai és statisztikai elemzések segítségével. A paleontológia támogatja és támaszkodik a stratigrafiára, az sedimentológiára, a petrográfiára, az állattanra, a botanikára, a genetikára, az embriológiára, az ökológiára, a szisztematikára vagy bármely más területre, amely jobban megérti a kövületeket.
A paleontológia különböző tudományterületekre osztja fel kutatási területét, például paleobiológia, paleobotanika, paleozoológia (gerinctelen paleontológiában és gerinces paleontológiában különbözik), stratigrafikus paleontológia (biostratigráfia), biokronológia, paleoökológia, paleogeográfia, paleobiogeográfia és paleoföldrajz.
Hasonlóképpen, a csökkent méretű kövületek megléte elősegítette a mikropaleontológia megjelenését, amely mikroszkopikus jelleget képviselő kövületes formákkal foglalkozik.
