研究微體化石的古生物學的分支學科。專門研究肉眼無法準確辨認,必須借助於顯微鏡進行觀察的微小生物化石。

  微體化石發現於各地質時期的沉積地層中,從最早的太古宙(大約35億年前)至第四紀海洋、湖泊及其他各類沉積物中都包含有大量的微體化石。它們是數十億年地球表面演化的見證物,對於重建古環境、古生態、古氣候等自然史研究具有十分重要的意義。微體化石更是整個生命演化史的見證物,它們包含瞭大量生物演化的資訊,對對於生物進化史的研究至關重要。由於各個地質時期的微體化石類型隨著生物界的演化而明顯不同,因此,微體化石是地質年代劃分和確定的重要依據。石油等化石能源和沉積礦藏的形成與微體化石所代表的生物有極大的關系,所以,它們在能源與礦產勘探中也發揮著重要作用。

  微體化石的個體大小通常以微米度量,一般在數微米至數毫米之間,少數“巨型”微體化石可達幾個厘米(如有孔蟲類的貨幣蟲—— 一種海洋生活的原生生物);但有一類極其微小的微體化石被稱為超微化石,它們的大小隻有幾微米至十幾微米,需要特殊的偏光顯微鏡或電子顯微鏡才能進行觀察研究。

  微體化石所涉及的生物門類非常廣泛,既包括單細胞的原核生物(如細菌、藍菌)、原生生物(如有孔蟲)和多細胞的微小動植物(如介形蟲、輪藻等),又包括一些宏觀動植物的器官或身體組成部分(例如,魚類的牙齒與鱗片、植物的孢子與花粉等);此外,許多微體化石來自於已滅絕的分類地位不明的生物(如牙形類)。可見,微體古生物學與生命學科中的微生物學並不是一古一今的對應學科。常見的微體古生物化石類群有:有孔蟲、介形蟲(其中,高肌介又稱“古介形蟲”、“金臂蟲”,已滅絕)、放射蟲、牙形石(已滅絕)、幾丁石(又稱“胞石”,已滅絕)、丁丁蟲(其中,重要化石類群Calpionellids已於中生代滅絕)、苔蘚蟲層孔蟲海綿骨針、翼足類、矽藻、矽鞭藻、鈣藻、溝鞭藻、顆石藻、藍菌(又稱藍藻)、疑源類等。

  微體化石的殼體可由不同的礦物或其他化學物質構成,它們的成分主要有如下幾種:①鈣質微體化石(如大部分有孔蟲、介形蟲、鈣藻等)。②矽質微體化石(如矽藻、放射蟲、大部分海綿動物)。③磷質微體化石(如牙形類)。④有機質壁微體化石(如孢粉、疑源類等)。此外,有些微體化石的成分並不是單一的,而是由多種礦物構成的(如具有膠結殼的有孔蟲)。

  微體化石所代表的微體古生物的生態環境非常廣泛,可代表遠洋深海、大陸架盆地、礁、淺海、濱海、潮間帶、湖泊盆地、河流環境等各種生態系統。

  對於包埋在沉積巖石中的微體化石,一般采用兩種實驗室技術加以處理分析:①化學分離技術。根據化石本身的化學成分和圍巖的礦物成分采用不同的方法將化石從沉積巖石中分離出來。例如,對於石灰巖中的磷灰質牙形類,一般采用冰醋酸浸泡法將其分離;對於矽質巖中的矽質放射蟲化石,一般采用濃度很低的氫氟酸進行分離。②切片技術。將包含微體化石的巖石進行切片,然後對切片進行分析研究。

  微體古生物學的研究內容主要包括:①形態分類研究。即利用不同的顯微技術對微體化石進行觀察描述,並進行古生物分類學研究。②古環境研究。根據微體古生物組合、形態特征、殼體化學成分等數據,恢復古環境、古生態、古氣候面貌。③生物地層學研究。根據微體化石類群在地層記錄中的演變,在地層中建立微體化石生物帶,進而劃分、確定地層的地質時代。④進化研究。根據微體古生物在地質歷史中的變化,討論生物界的進化規律。⑤應用研究。在能源勘探和開發中,利用微體化石推斷石油等能源及礦產資源的形成背景與潛力、源巖的地層位置等。