化石是生命的记录，是无声的史书，为生命的起源和演化提供了最直接、最有力的证据。我们不断地发现来自世界各地、各个时代的化石，利用生物学和地质学的知识，研究它们的形态、结构、成分、分类、生活方式和环境。地球上的各种古生物都可以逐渐辨认出来。所以。可以恢复古生物的形态，把古生物世界生动地再现给世人。

从这些古生物在世界上的地质地理分布可以不断地揭示出来；其系统分类和谱系可逐步完善。古生物学研究为探索生物进化规律提供了有力证据。在由旧到新的地层中，保存下来的化石清晰地揭示了所有生命从无到有，结构由简单到复杂，类别由少到多，与现实生命的差异由大到小。
在地层中，所有化石的序列清楚地显示了蓝藻、藻类、地衣、蕨类、裸子植物和被子植物的植物进化系列。在动物中，它反映了无脊椎动物和脊椎动物的进化。从鱼类、两栖类、爬行类、哺乳动物到人类脊椎动物的进化规律。此外，地质学家认为，研究前寒武纪地层中的化学化石和微体化石，对于探索生命起源具有重要意义。因为化石将在重建古环境、古气候、古地理等方面发挥重要作用。
科学家表示，各种生物都生活在特定的环境中，生物的身体结构和形状可以反映出生存环境的特征。例如，现代珊瑚都是海洋生物。贻贝和鳄鱼是河流和湖泊中的淡水生物；松柏是陆生生物。生物活动的痕迹大多出现在湖泊、河流等沿海地区。化石的定向排列或定向弯曲只是因为这些化石埋藏时受到水流方向的影响；再沉积的化石只在水下或通过风暴运输。
珊瑚在水温和阳光下生长在10摄氏度以上，在大量的海水中。猛犸象是一种生活在寒冷天气的生物。有较厚的植物性霉菌层，一般表明当时处于湿热气候。