Palynologia, tieteellinen tieteenala, joka koskee kasvien siitepölyn, itiöiden ja tiettyjen mikroskooppisten planktonisten eliöiden tutkimista sekä elävässä että fossiilisessa muodossa. Alaan liittyvät kasvitieteet sekä Geologiset tieteet, erityisesti stratigrafiaa, historiallista geologiaa ja paleontologiaa käsittelevät osa-alueet. Palynologialla on sovelluksia myös arkeologiassa, oikeuslääketieteessä ja rikospaikkatutkimuksessa sekä allergiatutkimuksessa. Palynologisen Tutkimuksen laajuus on siis erittäin laaja, ja se ulottuu siitepölymorfologian analysoinnista elektronimikroskoopeilla muinaisista hiilistä erotettujen orgaanisten mikromossiilien (palynomorfien) tutkimiseen.

koska tuuli ja vesi tuottavat runsaasti siitepölyä ja itiöitä laajoille alueille, niiden fossiilit ovat hyödynnettävissä tilastollisesti merkittävissä kokoonpanoissa monenlaisissa sedimenttikivilajeissa. Lisäksi koska siitepöly ja itiöt kestävät hyvin hajoamista ja fysikaalisia muutoksia, niitä voidaan tutkia paljolti samalla tavalla kuin elävien kasvien osia. Siitepöly-ja itiöemän mikrofossiilien tunnistaminen on suuresti auttanut monien kasviryhmien maantieteellisen levinneisyyden selvittämistä varhaiselta Kambrikaudelta (noin 541 miljoonaa vuotta sitten) nykypäivään. Palynologiset tutkimukset, joissa on käytetty tuoreita tai fossiilittomia näytteitä, ovat myös olleet hyödyllisiä rikospaikkojen sijainnin tai vuodenaikojen mukaisen aikataulun määrittämisessä, ja niiden avulla on pystytty määrittämään arkeologisilla kohteilla tapahtuneet maatalouskäytännöt ja muut kasveihin liittyvät toimet.

tärkeää on myös se, että sedimenttikivissä olevien kasvien suuriin fossiilijäänteisiin perustuva eliöiden evoluutiosekvenssi tallentuu myös kasvien mikrofossiilien sekvenssiin. Tällaiset mikromossiilit ovat siten hyödyllisiä geologisen iän määrittämisessä, ja ne ovat erityisen tärkeitä sedimenteissä, joissa ei ole suuria fossiileja. Mikromossiileja voidaan niiden runsauden ja pienen koon vuoksi louhia pienistä kivinäytteistä, jotka on kiinnitetty poraustoimissa. Palynologisella analyysillä on siis käytännön käyttöä öljynetsinnässä ja muussa geologisessa tutkimuksessa, jossa tutkitaan maanalaisia sedimenttejä ja rakenteita. Palynologia on korvaamatonta myös evolutionaariselle ja taksonomiselle tutkimukselle, ja se voi auttaa hahmottamaan fylogeneettisiä suhteita fossiloituneiden ja olemassa olevien kasvien välillä.

yksinomaan fossiileja käsittelevät palynologian vaiheet ovat pohjois-Euroopan turvekerrostumien tutkimuksessa 1900-luvun alussa kehitettyjen tekniikoiden ja periaatteiden kasvustoja ja laajennuksia. tutkimuksessa selvitettiin tilastollisesti eri puulajien siitepölyn esiintyminen, puuttuminen ja suhteellinen runsaus suon tunnetuista syvyyksistä. Koska metsän koostumus määrittää suon pinnalle milloinkin jääneet siitepölylajit, tästä seuraa, että siitepölypitoisuuden muutokset heijastavat metsien koostumuksen alueellisia muutoksia. On todettu, että muutokset metsien rakenteessa aiheutuivat ilmastonmuutoksesta niiden tuhansien vuosien aikana, jotka seurasivat jääkauden katoamista Pohjois-Euroopasta. Näin syntyi yhteys turpeen siitepölypitoisuuden, iän (eli suon sijainnin) ja ilmaston välille. Tällaisten löydösten soveltaminen osoittautui korvaamattomaksi myöhemmissä tutkimuksissa, jotka koskivat muinaista ilmastoa, erityisesti pleistoseenikauden jääkausi-ja interglasiaalivaiheita (noin 2,6 miljoonaa-11 700 vuotta sitten).