Palinologija (grč. παλύνω, palunō, palunein – oprasivati + λόγος, logos – nauka, znanje, učenje) je nauka o polenovim zrnima (muški gametofit) i sporama[1][2].
Tokom četrdesetih godina 20. stoljeća, palinologija proučava samo spore i polenova zrnca, uključujući i one iz ugljenih i mineralnih naslaga. Nakon toga, područje njenog interesa širi se i na ostale fosilizirane elemente sa zidom organskog sastava, a koji odolijeva procesu ekstrakcije pomoću kiselina, kao što su fluorovodična, dušična i druge. Ti mikrofosili organskog porijekla, koji se nazivaju palinomorfi, mogu biti kontinentalnog porijekla (kriptospore, spore, polenova zrnca, slatkovodne alge), ali i morskog (akritarke, kitinozoe, dinoflagelati, itd.).
Palinologija je interdisciplinarne prirode, sa veoma širokom primjenom u biološkim naukama (botanika, paleobotanika, paleoekologija), paleontologiji, geologiji (geohronologija, biostratigrafija), arheologiji, paleoklimatologiji, alergologiji (aeropalinologija), itd.[3][4]