英语名的希腊语构词成分：Paleo=古，onto=生物，logy=学科。古生物学是研究化石的学科。古生物学的研究成果，大大丰富了人们对古动植物和它们生活环境的了解。由于化石代表的生物类别甚多，古生物学因此划分为四个主要分支。

　　古植物学，研究植物化石和它们的发展变化情况。孢粉学是古植物学的一个特殊分支，研究孢粉和它们在各个时期的分布。古无脊椎动物学，研究无脊柱动物化石，其中包括原生动物（即极微小的单细胞动物）、蛇类、蛤蚌类、海星类和蠕虫类，以及曾经生活在史前海洋中的无脊柱动物。

　　古脊椎动物学，研究有脊柱动物的化石。鱼类、爬行类、两栖类、鸟类和哺乳类的化石，是典型的脊椎动物化石。

　　微体古生物学，研究极微小生物的化石。这种化石称为微化石，通常是微小动植物的壳或碎片。这些微化石都极微小，钻探和钻孔设备损伤不了，可以完好带到地面上了。因此对于石油地质学家辨识地下岩层，特别有价值。