過渡化石是一種生命形式的任何化石遺骸，它表現出祖先群體及其衍生后代群體共有的特征。 當后代群體在大體解剖結構和生活方式上與祖先群體明顯不同時，這一點尤其重要。 這些化石提醒人們，分類學劃分是人類在事后對連續變異強加的構造。 由于化石記錄的不完整，通常無法確切知道過渡化石離分歧點有多近。 因此，不能假設過渡化石是更近代群體的直接祖先，盡管它們經常被用作此類祖先的模型。

1859 年，當查爾斯·達爾文 (Charles Darwin) 的《物種起源》(On the Origin of Species) 首次出版時，化石記錄還鮮為人知。 達爾文將過渡化石的缺乏描述為最明顯和最嚴重的反對意見，可以用來反對我的理論，但他通過將其與地質記錄的極端不完善聯系起來來解釋它。 他注意到當時可用的收藏品有限，但將可用信息描述為顯示了他的通過自然選擇進行修改的遺傳理論所遵循的模式。 事實上，始祖鳥是在兩年后的 1861 年被發現的，它代表了早期非鳥類恐龍和鳥類之間的經典過渡形式。 從那時起，人們發現了更多的過渡化石，現在有大量證據表明所有種類的脊椎動物是如何相關的，包括許多過渡化石。 類級轉換的具體例子有：四足動物和魚類、鳥類和恐龍，以及哺乳動物和類似哺乳動物的爬行動物。

缺失環節一詞已在有關人類進化的流行著作中廣泛使用，指代原始人類進化記錄中的感知差距。 它最常用于指代任何新的過渡性化石發現。 然而，科學家們并不使用這個詞，因為它指的是一種進化前的自然觀。

在進化分類學中，這是 20 世紀大部分時間的主流分類學形式，并且仍在非專業教科書中使用，基于形態相似性的分類群通常被繪制為氣泡或相互分叉的紡錘體，形成進化樹。 過渡型在解剖學上被視為介于不同的類群之間，具有來自新分支進化枝內部和外部的混合特征。

隨著 1990 年代分支學的建立，關系通常用分支圖來表示，這些分支圖以棒狀圖形說明進化譜系的分支。 不同的所謂自然或單系群形成嵌套單位，只有這些被賦予系統發育名稱。 雖然在傳統分類中四足動物和魚類被視為兩個不同的組，但在系統發育上四足動物被認為是魚類的一個分支。 因此，對于分支學，已建立的群體之間不再存在過渡，過渡化石一詞用詞不當。 分化發生在群體內，在分支圖中表示為分支。

在進化枝的背景下，過渡生物可以被視為代表一個分支的早期例子，其中并非該分支上先前已知后代的所有典型特征都已經進化。 一個群體的此類早期代表通常被稱為基礎類群或姐妹類群，這取決于化石生物是否屬于子進化枝。

混淆的根源是兩個不同分類群之間的過渡形式必須是一個或兩個群的直接祖先的概念。 進化分類學的目標之一是識別其他分類群的祖先的分類群這一事實加劇了困難。 然而，由于進化是一個分支過程，產生了相關物種的復雜灌木叢模式，而不是產生階梯狀進展的線性過程，而且由于化石記錄的不完整性，化石中代表的任何特定形式都不太可能 記錄是任何其他記錄的直接祖先。

分類學不強調一個分類群是另一個分類群的祖先這一概念，而是強調識別姐妹類群，這些分類群彼此共享一個最近的共同祖先，而不是與其他群。 有一些例外情況，例如一些海洋浮游生物微化石，其中的化石記錄足夠完整，可以自信地表明某些化石代表的種群實際上是不同物種后來種群的祖先。 但是，一般來說，過渡化石被認為具有說明實際常見動物的過渡解剖學特征的特征。