الأحفورات هي آثار وبقايا الكائنات الحية القديمة التي حفظت على مر الزمن في الصخور والتربة، وتوفر للعلماء معلومات قيمة حول تاريخ الأرض والتطور البيولوجي والتغيرات البيئية السابقة.

ليست جميع الأحافير متحجرة داخل الصخور، فقد حُفظت بعض الكائنات بطرق أخرى، مثل الماموث الذي بقي محفوظًا في الجليد الدائم بسيبيريا، مما أتاح للعلماء دراسة أجزاء رخوة لا تبقى عادة في الأحافير الصخرية.

الأحافير الأثرية هي آثار غير مباشرة للكائنات الحية، مثل آثار الأقدام والجحور والخدوش وآثار الزحف، وهي تكشف كثيرًا من المعلومات عن سلوك الكائنات القديمة وحركتها وبيئتها حتى في غياب بقايا أجسامها.

نظرية التطور في علم الأحياء تفسر تغير الكائنات الحية عبر الأجيال وظهور صفات وأنواع جديدة من خلال آليات مثل الاصطفاء الطبيعي والطفرة والتأشيب الجيني وانسياب الجينات. ارتبطت النظرية الحديثة بتشارلز داروين وألفريد والاس، ثم تطورت مع علم الوراثة المندلية والاصطناع التطوري الحديث الذي يصف التطور كتغير في تواتر الجينات داخل الجماعات الحيوية. تستند النظرية إلى أدلة من السجل الأحفوري والتشريح المقارن والجغرافيا الحيوية والوراثة الجزيئية، وتفسر التنوع الحيوي وارتباط الكائنات بسلف مشترك. ورغم مكانتها المركزية في البيولوجيا الحديثة، بقيت موضوع جدل ديني واجتماعي في بعض البيئات بسبب تعارضها مع تصورات خلقية معينة.

الأحافير الكبيرة أو المستحاثات الكبيرة هي بقايا عضوية محفوظة مرئية بالعين المجردة، على خلاف الأحافير الدقيقة التي تحتاج إلى تكبير؛ تشمل النباتية مثل الأوراق والمخاريط والطحالب، والحيوانية مثل الأسنان والجماجم والعظام والأصداف والروث المتحجر، وتستخدم لإعادة بناء الكائنات والبيئات القديمة.