化石在確定地質(zhì)年代方面具有的作用。標(biāo)準(zhǔn)化石是那些生存時(shí)間短、分布廣泛的物種，可以標(biāo)定地層年代。通過化石序列建立的生物地層學(xué)框架，是全球地質(zhì)年表的基礎(chǔ)。在演化生物學(xué)中，化石提供了一系列"快照"，展示不同地質(zhì)時(shí)期生物形態(tài)的變化，如從恐龍到鳥類的過渡化石，為進(jìn)化理論提供了直接的證據(jù)。

傳統(tǒng)化石研究方法包括野外采集、實(shí)驗(yàn)室處理和形態(tài)學(xué)分析。古生物學(xué)家通過系統(tǒng)的地層調(diào)查和化石采集，獲取研究標(biāo)本。在實(shí)驗(yàn)室中，化石需要經(jīng)過精心修理（去除圍巖）、加固和復(fù)原。比較解剖學(xué)方法通過對(duì)比化石與現(xiàn)生生物的形態(tài)特征，推斷其分類位置和生物學(xué)特性。

現(xiàn)代技術(shù)為化石研究帶來了革命性變化。高分辨率CT掃描可以非破壞性地觀察化石內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至揭示隱藏在巖石中的標(biāo)本。同步輻射技術(shù)能夠顯示化石中微小的化學(xué)組成差異。同位素分析通過測量化石中穩(wěn)定同位素比例，推斷古生物的食性和古環(huán)境條件。分子古生物學(xué)則試圖從化石中提取古代DNA或其他生物分子，雖然技術(shù)挑戰(zhàn)但前景廣闊。