La paleobotanica (dal Greco paleon = vecchio e botanikos = botanico) è la disciplina che si occupa dello studio delle alghe e delle piante fossili presenti nei sedimenti, e costituisce una branca della paleontologia.

Una scienza strettamente collegata è la palinologia, lo studio del polline e delle spore attuali e fossili.

La paleobotanica è importante per la ricostruzione degli ecosistemi e dei climi fossili ed è fondamentale per lo studio dell'evoluzione delle piante.

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