La paléobotanique (du grec paleon = ancien et botanikos = relatif aux herbes) est une branche de la paléontologie. Elle permet de retracer, grâce à l'étude des fossiles de végétaux, les grandes étapes de l'évolution du règne végétal.
La paléobotanique permet aussi de reconstituer des environnements anciens, et les paléopaysages.
Elle se base sur l'analyse des structures végétales qui peuvent subir la fossilisation : feuille, bois, écorce, pollen, fruit...
De nombreux types de roches et de sédiments peuvent contenir des fossiles végétaux:
On rencontre parfois d'importantes parties de végétaux fossilisés notamment dans le charbon. Ces fossiles sont souvent datés du Carbonifère.
Les travertins renferment souvent de délicates empreintes de feuilles. Ce sont des dépôts calcaires dus à des sources pétrifiantes.
Ce sont des calcaires construits édifiés à partir du thalle de certaines algues incrustantes comme les lithothamniées ou les mélobésiées qui vivent en colonie sur les hauts fonds marins.
On en trouve du précambrien à aujourd'hui. Ainsi en Méditerranée des algues arrivent à édifier des plattiers décimétriques. Les calcaires de Vigny (Val-d'Oise) proviennent de la fossilisation de débris meubles (comme le maerl actuel des estuaires bretons) provenant d'algues rouges (floridées).
Pteridospermatophyta ("fougères à graines")
Cycadophytes (Carbonifère-actuel)
Ginkgophytes (?Permien-actuel)
Gnétophytes (?Crétacé-actuel)
Coniférophytes (Carbonifère-actuel)
Angiospermes