生物的演化：化石是古生物遗体、遗物或生活痕迹，可以反映生物在不同地质时代的形态、结构和功能。比如，蓝田人遗址发现的古人类化石距今约110万年至115万年，是我国最早的直立行走人类。
地球的历史：化石是地球历史最好的见证者，可以揭示地球在几十亿年中发生过的各种事件，如生物大爆发、生物大灭绝、气候变化等。比如，菊石是一种已经灭绝的头足类动物，它们在二叠纪到白垩纪期间非常繁盛，但在白垩纪末期灭绝事件中消失了。
地层的划分：化石是进行生物地层划分和建立年代地层顺序的重要依据。比如，根据不同地区出现过的特征性化石（如三叶虫、恐龙等），可以将地层划分为寒武纪、侏罗纪等不同的时代。