La paléontologie se divise en plusieurs branches. Elle étudie les formes végétales (paléobotanique), animales (paléozoologie), humaines (paléoanthropologie), microscopiques (micropaléontologie), les rapports des êtres vivants disparus avec leur milieu (paléoécologie) ou bien encore l'évolution des formes vivantes. Même si la présence de fossiles fut remarquée plusieurs siècles av. J.-C. et si on les collectionna pendant la Renaissance, leur étude scientifique ne fut réellement entreprise qu'au XIX^e s.