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'histoire évolutive des végétaux. La paléobotanique permet aussi de reconstituer des environnements anciens, et les paléopaysages. Elle est fondée sur l'analyse des structures végétales qui peuvent subir la fossilisation : feuilles, bois, écorces, pollens, fruits…