Mikropaleontologi (juga kadang-kadang dieja sebagai mikropalaeontologi) adalah cabang paleontologi yang mempelajari mikrofosil. Mikrofosil adalah fosil yang umumnya tidak lebih besar dari empat milimeter, dan umumnya lebih kecil dari satu milimeter. Mikroskop digunakan untuk mempelajarinya. Setiap kerajaan organisme terwakili dalam catatan mikrofosil. Mikrofosil dapat memberikan informasi penting tentang ekologi di masa lalu.
Orang yang mempelajari mikropaleontologi disebut mikropaleontolog. Taksonomi dan statistik adalah bagian penting dari mikropaleontologi.
Mikrofosil paling umum ditemukan dalam sedimen yang terbentuk di bawah air, terutama air laut atau air danau. Mikrofosil yang sangat tua dapat ditemukan di batuan. Teknik khusus digunakan untuk memisahkan mikrofosil dari batuan. Misalnya, cangkang diatom dan beberapa organisme lain terbuat dari silika; bahan lain di dalam batuan kadang-kadang dapat dihilangkan dengan asam, hanya menyisakan cangkang silika.
Mikropaleontologi dapat dibagi menjadi empat bidang studi. Bidang studi yang berbeda menggunakan teknik yang berbeda untuk memisahkan mikrofosil. Hal ini karena mikrofosil terbuat dari mineral yang berbeda:
- Silikon dioksida, misalnya pada cangkang diatom,
- Kapur, misalnya pada cangkang coccoliths dan foraminifera,
- Fosfat, misalnya pada tulang vertebrata,
- Senyawa organik, misalnya dalam serbuk sari dan spora.
Bidang studi untuk serbuk sari dan spora, termasuk fosil, disebut palinologi.


