PALEOBOTANİK ya da PALEOFİTOLOJİ “Doğa tarihi”nin taşlaşmış fosil bitkileri inceleyen dalı. Bu bilim dalına “Fosil Botaniği” ya da “Bitki Paleontolojisi” de denir. Paleobotanik, Fransa da Brongniart tarafından kuruldu (Fosil Bitkiler Tarihine Başlangıç, 1928).
Bu alanda kullanılan toplama yöntemleri, fosilleşme biçimine göre değişir. Yakın zamanda bulunan yöntemler sayesinde fosil yaprak dokularını yapışık bulunduğu kayalardan ayırmak, gözeneklerini ve üstderi oluşumlarını incelemek mümkün olmaktadır.
Silis ya da kireçle karışarak mineralleşmiş olan bitkilerin incelenmesi, bunlar ince saydam plakalar durumuna geleceğinden, daha kolay ve ayrıntılı olabilmektedir. Paleobotanik, hem hayvan paleontolojisine hem de maden mühendisliğine yardımcı olan bir bilim dalıdır.