Fosil transisi (atau mata rantai yang hilang) adalah sisa-sisa fosil bentuk kehidupan yang menunjukkan ciri-ciri khas dari dua kelompok yang berbeda. Ini mungkin fosil langka, seperti Archaeopteryx, yang menunjukkan ciri-ciri awal dari suatu kelompok yang kemudian tersebar luas.

Kelangkaan bentuk-bentuk transisi adalah hal yang menarik. Hal ini menunjukkan bahwa bentuk-bentuk baru tersebut belum dominan dalam ekologi pada masanya, dan populasinya relatif kecil. Oleh karena itu fosil mereka akan langka. Di batu kapur Solnhofen di mana Archaeopteryx ditemukan, ada lebih banyak contoh pterosaurus dari beberapa genera daripada proto-burung. Di Jurassic, pterosaurus dominan di udara.

Tetapi di Kapur Bawah situasinya terbalik. Pterosaurus mengalami penurunan, dan sejumlah besar spesies burung yang berbeda ditemukan di endapan lagerstatten Cina yang terkenal seperti biota Jehol. Burung-burung Kapur Bawah jelas lebih mirip burung, dan fitur-fitur yang mereka kembangkan memungkinkan mereka untuk menyerang relung habitat yang telah menjadi cagar pterosaurus, atau mungkin sebelumnya tidak dieksploitasi sama sekali.