我们去自然博物馆参观，讲解员总是告诉大家，在人类还未诞生之前，地球上还存在过什么动植物，它们是如何如何生活的，它们的形状是什么样子，是生活在什么环境中的。这些死去的生物被他们讲得活灵活现，就仿佛是他们亲眼看到似的。他们是怎么知道地球上曾存在过这些的呢？是根据化石。那么化石是什么呢？
简单地说，化石是动植物死亡后被埋藏于地下，经过地质作用所变成的石头。但这些石头保留了动植物的形状特征，古生物学家们便是根据这些特征，确定出它们是何种动植物的。若是动物，则还要运用解剖学的原理，勾画出它们的骨骼，补充上它们的肌肉和皮肤。
在地球历史中存在过的生物之所以能够保存成为化石，要有生物本身和地质环境双方面的条件。首先，生物本身必须具有一定的硬体，如无脊椎动物中各种贝壳、脊椎动物的骨骼等，它们是由无机物组成的硬体，与皮肉、内脏等软组织相比，不易遭受氧化或腐烂而消失，因此成为化石的可能性较大。而那些软组织易遭受氧化和腐烂，成为化石的可能性就小得多，这就是为什么大多数化石都是骨骼和贝壳的原因。其次，生物死后要有它们被迅速埋葬起来的地质环境。如海洋和湖泊中，泥沙沉积迅速的地方，生物保存为化石的机会就多，否则即使生物有硬体，如果死后长期暴露在地表或泡于水中不被泥沙所掩埋，也会被风化作用破坏或被其他动物吞食，不能形成化石。另外，还需要指出的是，一些无机物的形态类似生物形状（如海底锰结核、树枝状痕迹等），它们并不是化石，因为它们不是生物；而现代才被泥沙埋藏的生物遗体，如动物，即便皮肉烂掉，仅有白色的骨头，也不能称为化石。必须经过沉积物形成岩石的过程，使骨头变得坚硬如石，这才能叫化石，而这一过程至少需要25000年的时间。
从以上可以看出，化石保存需要种种条件，各时代的古生物只能有一小部分由于条件适宜而成为化石，再考虑到成为化石期间遭受的种种破坏作用及现在还没有发现到的化石，已收集到的化石仅占当时古生物数量的很少一部分，它们对古生物的记录是很不连贯、很不完整的，致使有些生物绝灭之谜直到现在我们还是不清楚的。
化石有不同类型，这是由于埋藏环境不同而形成的，大致可以分为4种：实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。
（1）实体化石。生物遗体全部或部分保存下来，在特殊的环境中避免了氧化和腐烂，如西伯利亚冻土层的猛犸象、波兰斯大卢尼沥青湖里的披毛犀、我国抚顺煤田中包含完整昆虫的琥珀等。但这类实体化石并不多见，绝大多数生物仅能保存硬体部分，而这一部分也要经过石化才能形成化石。
（2）模铸化石。生物遗体在围岩中留下的印模和复铸物。生物往往遭受破坏，但这种印迹却反映出了该生物体的主要特征，最常见的是植物叶子的印痕。有时带硬壳的动物死后壳体张开，泥沙充填进去，在固结成岩后，地下水又把壳体溶解，在围岩与壳外表面的接触面上留下外模，在泥沙与壳内表面的接触面上留下了内模；如果壳体张开不大，基本保持原状，那么充填进的泥沙成岩后就称为内核，若是动物死后壳体不张开，当贝壳溶解后就留下一个与壳同形等大的空洞，此空洞如再经充填，所形成的核则称为外核。
（3）遗迹化石。生物活动时留下的痕迹和遗物。遗迹化石中最重要的是足迹，从足迹的大小、深浅及排列情况，可以推测该动物身体的轻重，行走时是慢步、疾驰还是跳跃，足迹是爪形还是蹄形，由此可以推知该动物是食肉型还是食植物型。
（4）化学化石。有些生物的遗体虽然不能保存下来，但有机体分解后形成的各种有机物，如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在地层中。它所具有的化学分子结构足以证明过去生物存在过。
国外的专家们曾对3亿年前的鱼类、1亿多年前的恐龙化石做过化学分析，得到了7种氨基酸。我国在1994年从河南省西峡县恐龙蛋化石群中，在一个软蛋化石中也提取出了动物的RNA和DNA，因此通过对化学化石的研究，对探明地球上生命起源和阐明生物的发展史有着重要的作用。
