化石存留在古代地层中的古生物遗体、遗物或遗迹。化石的分类方式有很多种，最普遍的方式是按其留存的生物遗迹类型分为三类：实体化石，遗迹化石，分子化石。
生物分界一般以一万年前为界限，一万年前的生物为古生物，一万年前以后的为现生生物。由于自然灾害，如火山爆发、泥石流等自然灾害瞬间将其掩埋隔离氧化形成。
在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡后的遗体或是生活遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头。
但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。
把这些石化了的生物遗体、遗迹统称化石，通过研究化石，科学家可以逐渐认识遥远的过去生物的形态、结构、类别，可以推测出亿万年来生物起源、演化、发展的过程，还可以恢复漫长的地质历史时期各个阶段地球的生态环境。
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