孢子或花粉的外壁的化石。孢子和花粉的内壁由纤维质构成，易被腐蚀；外壁含接近角质的特种物质（即孢粉素），虽受高温、高压等地质作用的影响，也难以破坏，在地层中往往大量保存。是古孢粉学的主要研究对象。孢粉化石可依据植物系统分类命名，称为自然分类，主要应用于新生代的孢粉分析。若按形态特征命名，称为人为分类，主要应用于古生代和中生代的孢粉分析。