La documentazione sui fossili si riferisce alla raccolta di prove fisiche e di ricerca che paleontologi e geologi hanno usato per dimostrare la veridicità della teoria evolutiva. L'evidenza fisica nella documentazione fossile proviene da resti fossili di animali preistorici .
Piuttosto che essere un insieme formale di prove specifiche, i reperti fossili si riferiscono semplicemente all'evidenza collettiva che esiste in forma fisica e di ricerca che dimostra l'esistenza dell'evoluzione. Quando i fossili di specifici animali sono assemblati in ordine cronologico, dimostrano lo sviluppo di una specie nel tempo. Ad esempio, i fossili di capesante mostrano il modo in cui questo animale si è gradualmente sviluppato nel corso di migliaia di anni.