化石とは、過去の生物の体または生活の痕（あと）が地層中に保存されたものです。貝殻、骨、葉、微生物の骨格など様々な生物の体の化石があります。体の組織そのものが残っていなくても、生物の体の模様の痕などが残っていれば化石に含まれます。生活の痕の化石として、巣穴、足跡などの化石があります。

化石という日本語には「石に変化する」という意味が含まれていますが、必ずしも石になっている必要はありません。化石は英語ではfossil と言いますが、fossil はラテン語のfossilis（掘り出されたもの）に由来し、「石に変化する」という意味はありません。また、地層に残された波や流れの模様である漣痕（れんこん）を「波の化石」と呼ぶことがありますが、これは生物が関わってできたものではないので、本来の化石の意味ではなく、比喩的な表現として用いられています。

化石は、その生物の情報だけではなく、生命の進化、大地のおいたち、地層の時代、化石が生きていた時代の環境など、様々なことを語ってくれます。