古生物是指在地質歷史時期地球上生存過的各類生物，一般已經絕滅，它們的少量遺體和遺跡形成化石保存在地層中。從古生物學的角度研究地層中所含化石，運用生物演化規律確定地層的時代順序，近代地層學就是由此開端。

　　人類對地層的觀察和研究很早就開始了。17世紀下半葉，丹麥地質學家斯蒂諾（N.Steno，1638-1686）和英國物理學家胡克、英國醫生伍德瓦德等人先後令人信服地證明了化石必定是古生物體的遺跡，開啟了古生物學的研究。1669年，斯蒂諾提出化石是鑒別地層的主要依據，含化石的地層是地層演化史的記錄，通過化石可鑒定地層年代。斯蒂諾不僅闡明了古生物與地層年代之間的關係，而且提出了生物和地質演化的思想，開創了近代地質學。

　　19世紀初，地質學家開始系統地研究岩層的礦物組成和化石群。英國地質學家史密斯（W.Smith，1769-1839）在世界上率先根據沉積岩層中的生物化石來確定地層順序，首次提出生物順序發生的概念，確立了古生物與地層研究的原理和方法。同時代的古生物學奠基人、法國動物學家居維葉（G.Cuvier，1769-1832）提出物種自然絕滅的概念和“地層年代越新，其中的古生物類型越進步”的觀點，為準確鑒定地層提供了科學依據。

　　古生物的研究既是地質學也是生物學的重要組成部分，是確定地層的順序、時代，了解地殼發展歷史的方法，也是研究生命起源、發展歷史、生物宏觀進化模型、節奏與作用機制等等問題的手段。