Η παλυνολογία είναι η επιστήμη των παλυνόμορφων, οργανικών σωματιδίων μεγέθους μεταξύ 5 και 500 μικρομέτρων. Μερικές φορές, αλλά όχι πάντα, περιλαμβάνει τη μελέτη πυριτικών ή ασβεστολιθικών παλινομόρφων όπως τα διάτομα ή τα τρηματοφόρα. Η λέξη προέρχεται από τα ελληνικά και σημαίνει «σκορπισμένες ή πασπαλισμένες μορφές». Τυπικά παλινόμορφα είναι οι κόκκοι γύρης, οι δινομαστιγώδεις κύστεις, τα σπόρια, οι οστροκώδικες, οι φυτόλιθοι, οι ακρίταρχοι, τα χιτινόζωα και τα σκελοκοδόντια. Άλλα υλικά που μελετήθηκαν περιλαμβάνουν τη σωματιδιακή οργανική ύλη (POM) και το κερογόνο, που βρίσκεται πάντα σε ιζηματογενή πετρώματα. Τα παλινόμορφα μπορεί να είναι είτε σύγχρονα είτε απολιθωμένα και εκατομμυρίων ή και δισεκατομμυρίων ετών.
Η παλινολογία καλύπτει τη μελέτη πολλών σημαντικών μικροαπολιθωμάτων. Εξαιτίας της αφθονίας τους, ορισμένα παλιόμορφα δίνουν σημαντικές ενδείξεις για χρονολόγηση στρωμάτων (βιοστρωμάτωση) ή συνάγουν κορυφαίες πληροφορίες σχετικά με μια μακροχρόνια γεωλογική περίοδο. Η παλινολογία θεωρείται κλάδος της επιστήμης και της βιολογίας της γης, με επίκεντρο τη μικροπαλαιοντολογία και την παλαιοβοτανική. Τρία χρήσιμα εργαλεία για τον παλυνολόγο είναι 1) οξέα, για να κάψει ανόργανο υλικό και να αποκαλύψει παλινόμορφα, 2) ένα κόσκινο, για να πιάσει σωματίδια του επιθυμητού μεγέθους και 3) ένα μικροσκόπιο, κατά προτίμηση ένα ισχυρό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, για να πάρει μια λεπτομερή εικόνα του παλινόμορφου που μελετάται.
Η παλινολογία έχει κάνει διάφορες συνεισφορές στη μελέτη του παρελθόντος της Γης. Για παράδειγμα, οι ακρίταρχοι, μικρά απολιθώματα που πιστεύεται ότι είναι κυρίως κύστεις φυκιών, είναι τα πρώτα πραγματικά απολιθώματα στο αρχείο απολιθωμάτων, που χρονολογούνται πριν από δύο δισεκατομμύρια χρόνια, πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν από την εμφάνιση της πρώτης πολυκύτταρης ζωής. Πριν από περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια, οι ακριτάρχοι έγιναν μεγαλύτεροι και πιο περίπλοκοι, επιδεικνύοντας την εξέλιξη σε μονοκύτταρους οργανισμούς και απέκτησαν αιχμές, σηματοδοτώντας την πρώτη εμφάνιση άμυνας κατά της θηρευτής. Κατά τη χειρότερη Εποχή των Παγετώνων στην ιστορία της Γης, την Κρυογενική, πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια, βρέθηκαν πολυάριθμοι ακρίταρχοι, που αποδεικνύουν ότι οι μονοκύτταροι οργανισμοί τα πήγαν μια χαρά κατά τη διάρκεια αυτής της παγωμένης περιόδου.
Δύο σημαντικά παλινόμορφα εκτός από τους ακρίταρχους είναι οι σκελοκοδόντες, οι σιαγόνες των θαλάσσιων σκουληκιών chaetognath και τα χιτινοζωάρια, θαλάσσια παλινόμορφα σε σχήμα φιάλης άγνωστης συγγένειας. Οι Scolecodonts μας δίνουν πληροφορίες για τα αρχαία annelids, τα οποία κατά τα άλλα σπάνια απολιθώνονται λόγω του μαλακού σώματός τους, και αποτελούν χρήσιμους βιοστρωματογραφικούς δείκτες λόγω της ταχείας εξέλιξης και των χαρακτηριστικών τους.
Μερικά από τα πρώτα απολιθώματα της επίγειας ζωής προέρχονται από μελέτες στην παλυνολογία. Ένα χαρακτηριστικό που βρίσκεται μόνο στη γύρη από χερσαία φυτά, που ονομάζεται τετράδα, έχει εντοπιστεί σε απολιθωμένη γύρη που χρονολογείται στα μέσα της Ορδοβιανής, πριν από 470 εκατομμύρια χρόνια. Αυτό πιθανότατα προήλθε από ένα φυτό όπως το συκώτι ή το hornwort, από τα πρώτα που αποίκησαν τη γη. Τα πρώτα πραγματικά μακροαπολιθώματα φυτών δεν εμφανίζονται στο αρχείο απολιθωμάτων μέχρι την πρώιμη Silurian, περίπου 440 εκατομμύρια χρόνια πριν.
Η παλινολογία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να πιάσει απατεώνες. Εάν ένας δολοφόνος κρύβεται σε έναν θάμνο πριν ή μετά τη διάπραξη ενός εγκλήματος, μπορεί να καλυφθεί με χαρακτηριστική γύρη από αυτόν τον θάμνο. Μια παλυνολογική εξέταση στα ρούχα του υπόπτου μπορεί έτσι να τον αθωώσει ή να τον καταδικάσει. Αυτό ονομάζεται εγκληματολογική παλυνολογία.