超微化石分析是利用电子显微镜专门对沉积物中的超微化石（指10微米以下的超微古生物化石）进行分析的方法。超微化石包括的生物种类很多，主要是超微浮游生物，其中以球石为代表。超微化石大部分是钙质的，也有硅质和有机质的。其大小范围目前尚未一致，一般认为仅限于10微米以下，也有人主张应包括30微米以下的化石。超微化石在海相地层中均有分布，而且具有数量多（有些岩石中的含量可达60%）、演变快的特点，因此它是划分海相地层、研究古气候和海洋发展历史的重要手段之一。