Fossil (frå latin fossus, «har vorte grave opp») er gamle dyre- eller planterestar som har unngått å rotna, og med tida har vorte ein del av jordskorpa. Dette kan vera restar av sjølve organismen som er vorte bevart, avtrykk av organismen i berggrunnen eller eit spor som vart sett medan organismen framleis levde. Fossilisering skjer som oftast når organismen fort vert gravlagd i sedimentrikt vatn. Dette vert etterfølgd av ei kjemisk endring, der det vert ført til eller trekt frå mineral.
På grunn av måten fossil vert danna på, er dei vanlegast i sedimentære bergartar. Nesten alt som er kjend om utdøydde dyr kjem frå fossil. Læra om desse vert kalla paleontologi.