Skamielina to szczątki lub ślady starożytnej żywej istoty.

W skałach osadowych występują skamieniałości zwierząt, roślin lub protistów.

W typowej skamielinie forma ciała jest zachowana, ale oryginalne cząsteczki, które złożyły się na ciało, zostały zastąpione przez jakiś materiał nieorganiczny, taki jak węglan wapnia (CaCO3) lub krzemionka (SiO2). Skamieniałość jest jak skała i jest z niej wykonana. Została ona zmineralizowana lub skamieniała (dosłownie, zamieniona w skałę).

Skamieniałość może być również odciskiem lub wrażeniem żywej rzeczy pozostającej w skamieniałym błocie z dawno minionego wieku.

Niektóre organizmy dobrze skamieniają, inne nie. Najczęściej spotykane skamieniałości to te pozostawione przez organizmy produkujące twarde materiały. Przykładem są twarde, kalcytowe skorupki mięczaków (takich jak małże i ślimaki) oraz ramienionogi (zwane również muszelkami lampowymi). Te żyjące w morzu skorupiaki wytworzyły wiele kopalnych (to znaczy nośnych) warstw wapienia kredowych w ziemi.

Organizmy miękkonasienne mogą skamieniać w szczególnych okolicznościach: dobrym przykładem jest fauny i flory Ediacaran.

Najbardziej znanymi skamieniałościami dla ogółu społeczeństwa są gigantyczne, prehistoryczne dinozaury. Skamieniałe kości i skamieniałe ślady tych ogromnych, starożytnych gadów można zobaczyć w wielu muzeach historii naturalnej i nauki o ziemi.

Badania skamieniałości przez geologów i biologów znane są jako paleontologia. Jeśli badania te umieszczają żywe organizmy w ich ekologicznym kontekście, nazywa się to paleobiologią.