Como sugieren las palabras, los rastros fósiles son rastros fósiles dejados por organismos, muchos antiguos y extintos. Los más antiguos son de la Formación Twitya, en el noroeste de Canadá, y datan de hace 610 millones de años. Dentro de la paleontología, el nombre formal de los rastros de fósiles son icnofósiles, del griego ichno que significa «rastro» o «rastro». Los rastros de fósiles se encuentran en rocas sedimentarias y se fechan al examinar las proporciones de isótopos de circones incrustados en la misma capa.
Aunque los rastros de fósiles pueden no ser tan fantásticos como los fósiles corporales más familiares, son mucho más fáciles de encontrar y proporcionan un punto de referencia crucial para desentrañar el comportamiento y la anatomía de los organismos. Por otro lado, muchos rastros de fósiles pueden ser de origen ambiguo, con miles de organismos que no están identificados. En estas circunstancias, los científicos deben conformarse con conjeturas y debates fundamentados.
Los rastros de fósiles se pueden dividir en varias categorías. Hay Domichnia, rastros de fósiles de estructuras habitacionales, como cámaras subterráneas; Fodinichnia, estructuras tridimensionales de animales que excavan en el sedimento para alimentarse, como las lombrices; Pascichnia, rastros de alimentación dejados por organismos de la superficie; Cubichnia, dejado por organismos que descansan sobre sedimentos blandos; y Repichnia, rastros superficiales dejados por organismos que se arrastran sobre la superficie.
Los rastros de fósiles pueden brindarnos información importante que otros fósiles no pueden. Por ejemplo, hay huellas de tierra, llamadas Climactichnites, dejadas por un gran animal parecido a una babosa que data de hace 510 millones de años, en la era Cámbrica. Esto es bastante peculiar, ya que los primeros fósiles de animales que respiran aire, indicados por orificios para respirar, se remontan a hace solo 428 millones de años. ¿Había realmente vida en tierra desde el Cámbrico, o quizás vida adaptada a breves períodos en tierra, como gatear entre charcos de marea? Quizás estos animales eran tan blandos y frágiles que se descompusieron antes de dejar fósiles corporales. Sin rastros de fósiles, tendríamos que depender exclusivamente de los fósiles del cuerpo para determinar cuándo llegaron los primeros organismos a la tierra.
Algunos de los rastros fósiles más espectaculares los dejan euriptéridos, escorpiones marinos gigantes del tamaño de coches pequeños. También hay rastros fósiles más recientes, como huellas humanas de solo unos pocos millones de años, dejadas por los primeros homónidos que viajan sobre cenizas volcánicas en Tanzania.