Micropaleontologia (também às vezes soletrada como micropaleontologia) é o ramo da paleontologia que estuda os microfósseis. Os microfósseis são fósseis geralmente não maiores que quatro milímetros, e geralmente menores que um milímetro. Um microscópio é usado para estudá-los. Cada reino de organismos é representado no registro microfóssil. Os microfósseis podem fornecer informações importantes sobre a ecologia no passado.

As pessoas que estudam micropaleontologia são chamadas micropaleontologistas. Taxonomia e estatística são partes importantes da micropaleontologia.

Os microfósseis são mais comuns nos sedimentos que se formam sob a água, particularmente nas águas oceânicas ou lacustres. Microfósseis muito antigos podem ser encontrados em rochas. Técnicas especiais são usadas para separar os microfósseis das rochas. Por exemplo, as conchas de diatomáceas e alguns outros organismos são feitos de sílica; outros materiais na rocha podem às vezes ser removidos com ácido, deixando apenas as conchas de sílica.

A micropaleontologia pode ser dividida em quatro áreas de estudo. As diferentes áreas de estudo utilizam técnicas diferentes para separar os microfósseis. Isto porque os microfósseis são feitos de diferentes minerais:

A área de estudo para pólen e esporos, incluindo fósseis, é chamada de palinologia.