Indexové fosílie (také známé jako orientační fosílie nebo zónové fosílie) jsou fosílie používané k definování a identifikaci geologických období (nebo faunálních stádií). Vycházejí z předpokladu, že ačkoli různé sedimenty mohou vypadat různě v závislosti na podmínkách, za kterých byly položeny, mohou obsahovat pozůstatky stejného druhu fosilií. Pokud by dotyčný druh žil krátkou dobu (z geologického hlediska několik set tisíc let), pak je jisté, že dotyčné sedimenty byly uloženy v tomto úzkém časovém období. Čím kratší je životnost druhu, tím přesněji mohou být různé sedimenty korelovány, a tak rychle se vyvíjející druhy fosílií jsou obzvláště cenné. Nejlepší indexové fosílie jsou běžné, snadno identifikovatelné na úrovni druhu a mají široké rozložení – jinak je pravděpodobnost nalezení a rozpoznání jednoho v obou sedimentech nízká.
Ammonity těmto požadavkům dobře vyhovují a jsou nejznámějšími fosiliemi, které byly k tomuto účelu široce využívány. Dalšími významnými skupinami, které poskytují indexované fosilie, jsou koráli, graptolité, brachiopodi, trilobiti a echinoidi (mořští ježovci). Konodonty mohou odborníci identifikovat pomocí světelné mikroskopie tak, aby mohly být použity k indexaci daného vzorku s dobrým rozlišením. Byly použity také zkamenělé zuby savců.