Il livello Bonarelli (o orizzonte Bonarelli) prende il nome dal geologo Guido Bonarelli, che per primo lo studiò nel 1891. Si tratta di un livello composto da sedimenti prevalentemente argillosi e siltosi, di colore nerastro, con basso tenore in carbonato di calcio, ricchi di silice (derivata dalla deposizione di scheletri di Radiolari) e con abbondante materia organica, molto sottile.
Il livello Bonarelli costituisce un marker stratigrafico (un "livello guida") di notevole estensione regionale e costituisce l'espressione sedimentaria di un evento anossico di primaria importanza: rappresenta un evento paleo-oceanografico di stratificazione delle acque, con stagnazione e assenza di ossigenazione sul fondale marino.

Per la presenza di particolari condizioni di sedimentazione, favorevoli alla fossilizzazione delle parti molli degli organismi viventi, il livello è spesso ricco di resti fossili di vegetali , pesci e talora rettili.