Палеоботаника — это наука, изучающая ископаемые растения, сохранившиеся в слоях земной коры. Палеоботаника — раздел палеонтологии и ботаники одновременно, потому что объединяет методы обеих наук: геологические (для определения возраста пород) и биологические (для анализа строения растений).

Основная задача палеоботаники — восстановление эволюции растительного мира Земли. По отпечаткам листьев, окаменелым стволам, шишкам, спорам и пыльце учёные узнают, какие растения существовали миллионы лет назад, как они выглядели и как изменялись с течением времени.

По ископаемой флоре можно судить о климате прошлого, реконструировать древние экосистемы, а также определять условия образования полезных ископаемых: угля, нефти и газа. Например, каменноугольные пласты связаны с обширными лесами древних плаунов и хвощей, а изменения в составе ископаемой пыльцы помогают уточнять геологическую летопись.

Одна из отраслей этой науки также связана и с археологией: палеоэтноботаника — раздел, изучающий остатки культурных растений и дающий информацию о земледелии древних народов.