Biostratigrafie je stratigrafická metoda, která pro datování stáří hornin využívá fosílie nalezené v jednotlivých vrstvách sedimentů. Aby zkameněliny mohly být pro stratigrafii použity, musí splňovat základní podmínky:
celosvětové rozšíření
nezávislost na prostředí (hloubce, teplotě, aj.)
velká početnost jedinců
patrné morfologické změny v čase nebo co nejkratší dobu od prvního do posledního výskytu daného druhu
Fosílie, které tyto podmínky splňují, se nazývají vůdčí fosílie nebo vůdčí zkameněliny. Ne každá fosílie tedy může být pro datování využita.
Biostratigrafie se využívá zejména pro datování stáří hornin, které je nutné při vyhledávání nerostných surovin. Dále je možné uplatnit biostratigrafii také při rekonstrukci paleoprostředí, paleoenvironmentálních podmínek či při rekonstrukci kontinentálního driftu (pohybů kontinentů) v dávné minulosti Země.