尽管各地质时期沉积中所能见到的化石仅是残缺不全的生物体片断，但通过诸如植物大化石（硅化木、果实、种子、叶和花等）和微体植物化石（孢粉、轮藻、硅藻、绿藻、甲藻及植物硅酸体等）以及动物遗骸及印痕的研究，可以从一个侧面提供古代生物存在和分布的证据；进而通过地质时期生物的时空分布、形态和生态的特征、生物的快速演化及大量灭绝，揭示地球史甚至天体史曾经发生过的突变事件，以及人类对晚近地史时期生物多样性产生的影响。无疑，现代物种、生态系统和遗传多样性，应是古代生物多样性的延续和发展。生物化石的研究，将是揭示生物多样性起源、演化、发展、影响的一把钥匙。它有助于对现代生物多样性趋势的研究，并进而在制订现代生物多样性保护和濒危物种的保育措施上予以参照。