Evrimin fosil bulguları, fosillerin antik canlıların yaşam öyküsünü ve evrim sürecini gösterdiği kanıtlardır. Fosiller, eski canlıların kemikleri, dişleri, kabukları, tohumları, bitki kalıntıları ve izleri gibi taşlaşmış kalıntılardır.
Evrimin fosil bulguları, canlıların zaman içinde nasıl değiştiğini ve uyum sağladığını gösterir. Bir türün fosil kayıtları incelendiğinde, zamanla ortaya çıkan değişiklikler ve yeni özellikler görülebilir. Örneğin, at fosilleri incelenerek atların çift toynaklılardan tek toynaklılara evrildiği görülmüştür.
Fosil kayıtları ayrıca fosil canlıların geçmiş yaşam ortamlarını da gösterir. Örneğin, deniz kabuklularının dağlık alanlarda bulunan fosilleri, geçmişte deniz seviyelerinin yükselip alçaldığını gösterir.
Evrimin fosil bulguları aynı zamanda daha eski yaşam formlarıyla günümüzdeki yaşam formları arasındaki ilişkiyi de gösterir. Örneğin, insanların ataları olan hominid (insansı) fosilleri incelendiğinde, insan evriminin nasıl gerçekleştiği ve şempanze gibi diğer primat türleriyle benzerliklerin olduğu görülebilir.
Bununla birlikte, fosil kayıtlarının eksik olması nedeniyle evrimin tam bir resmini sunamadığı da unutulmamalıdır. Fosil kayıtları sadece bazı türlerin kalıntılarını gösterirken, diğer türlerin fosilleri henüz bulunamamış olabilir. Ayrıca, fosillerin korunması ve bulunması zor bir süreç olduğundan, evrimin bazı aşamaları hala gizemini korumaktadır.