[Gr. bios, leven, Lat. stratum, laag, Gr. grafo, schrijven], v., onderdeel van de geologie dat zich bezighoudt met de bestudering en beschrijving van fossielen van organismen in gesteentelagen.
Hierbij gaat het om het komen en verdwijnen van fossielen, zoals die waar te nemen zijn in opeenvolgingen van gesteentelagen. Als zodanig is de biostratigrafie nauw verbonden met de beschrijving van gesteente-opeenvolging, de lithostratigrafie, en met de studie van de fossielen, de paleontologie. De eenheidsmaat in de biostratigrafie is de biozone; de biostratigraaf streeft ernaar een interval van geologische tijd door zoveel mogelijk biozones te kenmerken.