化石是存留在岩石中的古生物遺體、遺物或遺蹟，最常見的是骨頭與貝殼等。在漫長的地質年代裡，地球上曾經生活過無數的生物，這些生物死亡後的遺體或是生活遺留下來的痕跡，許多都被當時的泥沙掩埋起來。在隨後的歲月中，這些生物遺體中的有機質分解殆盡，堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在周圍的沉積物一起經過石化變成了石頭，但是它們原來的形態、結構（甚至一些細微的內部構造）依然保留著；同樣，那些生物生活時留下的痕跡也可以這樣保留下來。我們把這些石化了的生物遺體、遺蹟稱為化石。
此外，化石的概念還包括沉積岩里的化石、琥珀里的化石、岩石上的痕跡化石、凍土層的冰河時期的冷凍屍體、瀝青湖裡的沉積等。