Geçiş fosilleri, tanınan iki grup arasında evrimsel bir köprüyü temsil eden geçiş yaşam biçimleri fosilleridir. Geçiş fosilleri, Darwin'in evrim teorisi ve doğal seleksiyon teorisinin lehine en güçlü kanıtlar arasındadır, ancak yeterince tanınmamaktadırlar. Birçok insan geçiş fosil kayıtlarında gerçekte olduğundan daha fazla boşluk olduğuna inanıyor. Gerçekte, yüzlerce önemli geçiş formları bilinmektedir.
İlk belirgin geçiş fosillerinden biri, Burgess şeylisinde (505 milyon yıl önce) ve Avustralya'daki Flinders Ranges'de (560 milyon yıl önce) bulunan basit bir neşter benzeri bir organizma olan Pikaia gracilens'tir . Pikakia , omurgasızlar ve omurgalılar (Chordata) arasında, omurganın öncüsü olan ilkel bir kan sayımı sergileyen geçiş fosilidir. Pikakia, ortalama olarak 1/2 inç (5 cm) uzunluğundaydı ve muhtemelen mikrofauna ve besin parçacıklarını yediği deniz tabanının üzerinde yüzdü. Pikakia , şu ana kadar sadece 60 örnek bulunan, nispeten zayıf bir şekilde fosilleşiyor.
Daha sonraki bir geçiş fosili, Devoniyen döneminin sonlarında yaklaşık 375 milyon yıl önce yaşayan bir proto-tetrapod olan lob-yüzgeçli balık Tiktaalik'tir . Tiktaalik kanatçıklar, temel bilek kemikleri ve basit parmaklar sergilerler, ağırlıklarını gösterirler ve hayvanın en azından toprağa sınırlı yemlerle uğraşırlar. Tiktaalik , balıklarla tetrapodlar arasında geçiş fosili olarak kabul edilir. Her ikisinin de özelliklerini gösterdiğinden, Tiktaalik ve benzeri fosiller “fishapods” olarak adlandırılmıştır.
En ünlülerinden biri olan bir başka geçiş fosili de Archaeopteryx'tir , kuşlar ve dinozorlar arasında geçiş yapan. Archaeopteryx , Jura döneminin sonlarında, 155-150 milyon yıl önce yaşadı. İlk tam iskelet 1862'de ilan edildi ve türler evrim teorisini bebeklik döneminde savunmak için kullanılan önemli bir delil haline geldi. Archaeopteryx'in uzunluğu 0,5 m'ye ulaşabilir ve kuşlara olan yüzeysel benzerliğine rağmen, aslında küçük küçük theropod dinozorları ile daha çok ortak noktaları vardır.
İnsanlar ve yakın atalarımız olan şempanzeler arasında birçok geçiş fosili bulundu. Bu türler nispeten yakın zamanda yaşadığı için, sadece son birkaç milyon yılda, bu fosiller daha eskilerden daha iyi korunma eğilimindedir. Homo habilis ve Homo erectus , bu tür geçiş fosillerinin iki ortak örneğidir ve bize hominid evrimi hakkında çok şey anlatırlar.
