动植物被保藏于地下且和本体相近的遗骸被叫作化石。这个单词来自拉丁单词fossilis，意思是“被挖出来的东西”。化石的不同类型取决于遗骸和有机体死亡时的状况。化石由有机体坚硬的部分形成，例如牙齿、贝壳、骨骼、木头；也可能完全保留本体的特征，整个有机体被方解石或黄铁矿之类的矿物质取代。除了岩石，动植物也可能被保存在其他物质当中，比如冰、柏油、泥煤、古树的树脂。

从38亿年前的岩石中，人们发现了单细胞生物的化石。而动物化石则首次出现在10亿年的岩石中。化石之所以出现在不寻常的场所，例如南极洲的恐龙化石、西伯利亚草原的鱼化石，是因为构成地壳的大陆板块的运动，或者像冰河时期这样一段时期内的环境变化。对于南极洲出现恐龙化石的最好解释并不是恐龙起源于此，而是南极洲曾是具有很多生命形式的大型大陆的一部分。