鉴别恐龙骨化石的一种方法是通过其尺寸判断，因为多数恐龙骨骼都相当巨大。例如，一头成年雷龙（Apatosaurus）的上腿骨或者大腿骨通常超过1.8米长。

但是尺寸这种方法并不一直可用，因为许多恐龙和鸡、猫一样大。科学家甄别恐龙和其他物种的方法是通过其头、尾、臀骨等骨骼构造和方位来判断。另外，恐龙化石经常和一个区域的其他恐龙有联系。许多时候，这些化石代表着从食肉到食草的各种恐龙群，聚集在湖岸或海滨。水滨会吸引众多动植物，因此这些恐龙都会沿着水滨寻找食物。

当然，不是所有的恐龙化石都是用传统方式发现的。1998年，一位业余的化石收集者在看过《侏罗纪公园》这部电影之后，认出了他收集的一块化石（原本认为是一种鸟类）实际上是一头恐龙。这一标本发现于意大利，长24厘米；科学家现在知道这是一头年轻的恐龙[一种叫作棒爪龙（Scipionyx samniticus）的兽脚类肉食恐龙]，刚孵化出来便死去了。恐龙遗体很可能被冲进了缺氧的水中，在那里被迅速地掩埋起来。它身体的许多部分，包括肠、肌肉纤维、类似肝脏部位，都被保留了下来，很可能是已知最重要的化石之一。