Paleoichnologija yra paleontologijos šaka, nagrinėjanti fosilijų pėdsakus, žymes, kurias palieka gyvūnai, kai jie nešinasi, šliaužioja ir vaikšto po natūralią aplinką. Paleoichnologijos tyrimas gali atskleisti įdomios informacijos apie tai, kaip šie gyvūnai gyveno, ir iš esmės papildyti žinias apie priešistorines būtybes. Ichnofosilijų, kaip jos vadinamos, galima rasti daugelyje vietų visame pasaulyje – nuo mamuto pėdsakų iki suakmenėjusių gręžinių, išduodančių mažyčių organizmų keliones per tirštą purvą.
Ichnologija yra biologijos sritis, kurioje pagrindinis dėmesys skiriamas elgsenos pėdsakams. Pėdsakai – tai pėdsakai, gręžiniai, tuneliai, urvai, plaukų ar plunksnų slinkimas ir net išmatos. Tyrėjai, tiriantys pėdsakų elgesį, naudoja surinktą informaciją, kad sužinotų daugiau apie tiriamus padarus, kartais daro išvadas iš aptiktų pėdsakų. Galbūt nenuostabu, kad šia biologijos šaka pradėjo naudotis suinteresuoti paleontologai, sukurdami visiškai naują paleontologijos discipliną.
Paleoichnologijos tyrimas gali būti labai sudėtingas. Aplinkybės turi būti idealios, kad būtų išsaugotos fosilijos pėdsakai, o tokios fosilijos gali būti lengvai sugadintos arba suardomos. Net jei paleoichnologui pavyksta aptikti fosilijų pėdsakų, jei nėra su jais susijusių suakmenėjusių liekanų, gali būti sunku nustatyti, kuris padaras sukūrė pėdsakus. Nežinant, kas sukūrė takelius, jie yra tik tokie naudingi. Fosilijų įrašuose pėdsakus taip pat gali būti labai sunku atskirti, todėl žmonės gali atsitiktinai juos praeiti dešimtmečius, kol kas nors nepažiūrės atidžiau.
Žvelgdami į ichnofosilijas, mokslininkai gali padaryti išvadas apie būtybių judėjimą, o tai gali padėti išsiaiškinti, kaip gyvūnai buvo sujungti ir kur būtų buvusios pagrindinės jų raumenų grupės. Paleoichnologija taip pat gali suteikti elgesio užuominų, parodydama tyrėjams, ar gyvūnai gyveno grupėmis, kaip jie vengė plėšrūnų ir kaip jie ganė ar susekdavo grobį. Paleoichnologijos tyrinėtojas gali suteikti šiek tiek įžvalgos apie minkštųjų audinių struktūras, tokias kaip plunksnos ar žvynai ant pėdų, kurios paliko įspūdį.
Daugelyje gamtos istorijos muziejų eksponuojamos ichnofosilijos, nes lankytojai dažnai mėgaujasi nuostabiu reginiu. Žvelgiant į gyvūnų paliktus pėdsakus, kurie jau seniai išnyko nuo Žemės paviršiaus, yra kažkas gana patrauklaus. Kai kuriems tyrinėtojams taip pat naudinga lyginti istorinius gyvūnų pėdsakus ir pėdsakus su šiuolaikiniais pėdsakais, nagrinėjant visus būdus, kuriais gyvūnai augo ir pasikeitė.