保存在地殼的巖石中的古動物或古植物的遺體或表明有遺體存在的證據都謂之化石。簡單的說，化石就是生活在遙遠的過去的生物的遺體或遺跡變成的石頭。
二、古生物化石的種類
化石壹般可分為屍體化石、遺跡化石和化學化石三類；根據生物門類化石可分為動物化石、植物化石和微體化石；按保存特點可分為實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。
三、古生物化石形成的基本條件
1、有機物必須擁有堅硬部分，如殼、骨、牙或木質組織。然而，在非常有利的條件下，即使是非常脆弱的生物，如昆蟲或水母也能夠變成化石。
2、生物在死後必須立即避免被毀滅。如果壹個生物的身體部分地被壓碎、腐爛或嚴重風化，這就可能改變或取消該種生物變成化石的可能性。
3、生物必須被某種能阻礙分解的物質迅速地埋藏起來。而這種掩埋物質的類型通常取決於生物生存的環境。海生動物的遺體通常都能變成化石，這是因為海生動物死亡後沈在海底，被軟泥覆蓋。軟泥在後來的地質時代中則變成頁巖或石灰巖。較細粒的沈積物不易損壞生物的遺體。在德國的侏羅紀的某些細粒沈積巖中，很好地保存了諸如鳥、昆蟲、水母這樣壹些脆弱的生物的化石。
雖然地球上曾有眾多的人們並不知道的生物生存過，但只有少數生物留下了化石。即使生物變成化石的條件即使都滿足了，仍然還有其它原因使其不能變成化石。例如，很多化石由於地面剝蝕而被破壞掉，或它的堅硬部分被地下水分解了。還有壹些化石可能被保存在巖石中，但由於巖石經歷了強烈的物理變化，如褶皺、斷裂或熔化，這種變化可以使含化石的海相石灰巖變為大理巖，而原先存在於石灰巖中的生物的任何痕跡會完全或幾乎完全消失。
古生物化石形成過程
1、生物死亡後被迅速掩埋起來，免遭食腐動物的吞食和自然力破壞。
2、生物的皮膚和肌肉慢慢腐爛，只留下不被腐爛的骨骼。
3、在膠結成巖過程中，骨骼本身也被礦物質取代，最終得以石化。
4、含有生物化石的巖層經後期地殼運動，表層巖石被風化剝蝕，使化石暴露於地表。
總之，化石的獲得是壹件困難的事，尤其是脊椎動物的化石更加難得。我們知道，化石是由生物有機體經過化石作用形成的。比如脊椎動物，壹般死後屍體就會被其他動物吃掉或腐爛，骨骼也會分離和分解。在多數情況下，只是慢慢地在地表上消失，不會留下任何痕跡。但在極少數情況下，動物死後很快被泥沙埋藏沒能夠保存很長時間而不發生分離和分解。化石的石化過程相當復雜，包括諸多化學和物理過程。可能沒有人會想象到化石形成的概率有多少：也許不到百萬分之壹。動物化石，尤其是保存完好的化石是很難得的。
古生物化石的種類及劃分方法
從其保存特點看，可大致分為四類：實體化石、模鑄化石、遺跡化石和化學化石。
1、實體化石
指古生物遺體本身幾乎全部或部分保存下來的化石。原來的生物在特別適宜的情況下，避開了空氣的氧化和細菌的腐蝕，其硬體和軟體可以比較完整的保存而無顯著的變化。例如猛獁象（第四紀冰期西伯利亞凍土層中於1901年發現，25000年以前，不僅骨骼完整，連皮、毛、血肉，甚至胃中食物都保存完整）。
2、模鑄化石
就是生物遺體在地層或圍巖中留下的印模或復鑄物。第壹類是印痕，即生物遺體陷落在底層所留下的印跡，遺體往往遭受破壞，但這種印跡卻反映該生物體的主要特征。第二類是印模化石，包括外模和內模兩種，外模是遺體堅硬部分（如貝殼）的外表印在圍巖上的痕跡，它能夠反映原來生物外表形態及構造；內模指殼體的內面輪廓構造印在圍巖上的痕跡，能夠反映生物硬體的內部形態及構造特征。第三類叫做核，上面提到的貝殼內的泥沙充填物稱為內核，它的表面就是內模，內核的形狀大小和殼內空間的性狀大小相等，是反映殼內面構造的實體。第四類是鑄型，當貝殼埋在沈積物中，已經形成外模及內核後，殼質全被溶解，而又被另壹種礦質填入，象工藝鑄成的壹樣，使填入物保存貝殼的原形及大小，這樣就形成了鑄型。
3、遺跡化石
指保留在巖層中的古生物生活活動的痕跡和遺物。遺跡化石中最重要的是足跡，此外還有節肢動物的爬痕，掘穴，鉆孔以及生活在濱海地帶的舌形貝所構成的潛穴，均可形成遺跡化石。
4、化學化石
古代生物的遺體有的雖被破壞，未保存下來，但組成生物的有機成分經分解後形成的各種有機物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在巖層中，這種視之無形，但它具有壹定的化學分子結構足以證明過去生物的存在的化石稱為化學化石。
化石的鑒定方法及常用工具
確定化石的分類階元和名稱。化石是古生物學的研究對象。化石大多是古代生物的遺體、遺跡或遺物，如硬體組織、身體局部印痕、某些器官及排泄物等經過石化作用的產物。壹般僅保存其形態特征。所以，古生物化石的鑒定是以形態為主要依據。在有些門類中，高級分類階元是按自然系統劃分的，而低級的分類，無法按照自然系統進行，就要依據化石的種類、形態等進行鑒別，定立壹些形態或器官的種、屬，甚至科，如：牙形刺、植物孢粉、足跡等。
各門類古生物化石的具體鑒定方法不盡相同，但壹般都要經過下述步驟：①熟悉標本外部形態和內部構造，對大化石的細微構造或微體化石，壹般需要借助實體鏡、顯微鏡或電子顯微鏡進行觀察。有時要將化石做連續切片,以便於了解其內部構造特征;②利用所具有的知識並查閱有關文獻,確定較大的分類階元,壹般定到科；③利用檢索表、圖版等文獻資料， 將標本進壹步檢索到屬、種；④選擇有代表性的種群標本或典型的單個標本進行特征描記，度量各種性狀要素及照相。
鑒定化石標本時，主要借助某壹類別或某壹地層層位中發現的化石的有關專著，並查閱專著出版後發表的有關論文。鑒定人員在進行正確、全面的資料查閱對比後，發現所要鑒定的化石與文獻中所描記的某壹生物化石完全相同，就可以將該化石歸在同壹名稱之下。如果沒有發現相同的特征記述，就可以這批標本為基礎，建立新種、新屬等新的分類，並給予適當的名稱。建立新種的標本稱為模式標本，據以命名壹個屬的種，稱為模式種(或屬形種、屬型)。同樣，還有模式屬等。
由於種以種群為單位生活，其中存在著連續的個體變異。然而模式標本往往只是某個物種首次發現的標本，不壹定全面地反映該種的特征。在這個概念指導下，沒有壹個個體是種群性狀的“典型”。在鑒定物種時，要盡可能多地、全面地采集標本，使得這些標本能大體反映真正種群的總面貌，然後，用各種統計方法來區分種間變異和種群內變異，從而達到鑒定物種的目的。
標本鑒定以後，要進行記述。壹個古生物種的完備記述，按順序包括下列各項：學名、圖版、同異名錄、模式(種群)標本的編號和保存地點、鑒定要點、描述、度量及其他數據資料討論、產地和層位。
研究古生物化石的意義
化石的研究涉及到兩大類不同的學科，即地質學和生物學。在地質學中，化石的研究是歷史地質學、古生物學、古地理學（歷史構造學、斷代史）中不可缺少的組成部分，通過化石的研究，我們可以了解到古氣候、古地理、古生態環境，還能對地層層序進行時間上的定位；在生物學中，古生物學是類群生物學科中的壹個重要分支，其中的化石研究是其唯壹的對象，通過研究（包括傳統的古生物化石分類描述和現代的電鏡超微化石研究），對生命的起源、生物的進化、環境對生物的影響及生物的分類系統等都有著十分重大的意義。
生物化石的古生態研究是重建地史時期古地理、古氣候的重要依據。每種生物都是生活在壹定的環境，適應環境的結果。各種生物在其習性行為和身體形態構造上都具有反映環境條件的特征。利用這些特征就可以推斷生物的生活環境，例如海生生物化石珊瑚、有孔蟲等反映海洋環境；陸生植物葉片、樹根、昆蟲等則反映大陸環境。根據壹個地質時期各種生物化石的生活環境和氣候條件的研究，就可以推斷該時期的海陸分布、海岸線位置和湖泊、河流、沼澤的範圍等。古環境和古氣候的重建對地質歷史的了解是十分重要的。此外，生物的硬體部分還可以形成反映古環境、古氣候的巖石標誌，如貝殼巖反映海濱環境，生物巖礁反映低緯度暖海環境，泥炭或煤反映潮濕沼澤環境等。
化石資料的大量收集還為古生物的系統分類提供了基礎。現代生物是古代生物經過漫長的地質時期發展而成的，各種生物之間都存在著不同程度的親緣關系，從而建立了壹個反映生物界親緣關系和進化發展的自然分類系統。
古生物化石的價值
1、 巨大的經濟價值
大家知道，《侏羅紀公園》以最現代的手法表現古生物及其生存環境而大發其財。無獨有偶，中國科學院的著名刊物《化石》雜誌2000年第壹期載文說：“郝秀榮收集並被命名為‘嬌小遼西鳥’的壹塊化石，作為標本通過中科院在國外展出時，曾有人想出資2億美金收藏。”據中科院董枝明教授講：國際上規定走私的東西不能研究，不能收購，如果壹塊鳥化石走私到國外能賣1萬美金的話，經海關批準出去能賣5 萬美金。這是保守的估計。1998年在《化石》雜誌發表文章的壹位記者估計，孔子鳥的身價漲到了“壹只鳥壹幢樓”的地步。還有另外的經濟價值，2000年5 月末6月初參加世界第五屆古鳥類大會的中外科學家到朝陽看地層，食宿費均自理，朝陽人收到了由古生物化石吸引來的第壹筆大宗的外匯。有人提出了“化石經濟”概念，認為化石已經走向市場，形勢又是非走向市場不可。歷史發展到今天，化石有了壹種新作用，那就是把化石當作壹種奇石來買賣，因此，化石經濟時代的到來是不可避免的。（參見《化石》雜誌2000年第2 期）目前，朝陽市從事化石產業的人數尚未統計，由化石而致富的人為數也不少（走私化石而發財的人不在此列）。只要走出去，既傳播了文化，又賺回鈔票，把生意做到國外去。
2、 巨大的科學價值
古生物化石是鑒定和對比地層、了解地球歷史的重要根據，是研究動物與人類起源、發展歷史及其規律的珍貴材料，也是群眾學習並認識自然和人類歷史及其發展規律、建立唯物主義世界觀的實物資料。豐富多彩的化石證明了地球上千姿百態的壹切生命，都不是什麽神創造的，而是單細胞生命出現以後，經過長期的演化而形成的。不僅如此，它還能給我們展示壹幅史前時期生物歷史的畫卷，給人以知識，給人以大自然美的享受。科學技術部徐冠華副部長說：遼西（朝陽）熱河生物群既有地域優勢，又有科技優勢，是有所作為的領域。古生物化石是研究動植物生活習性、繁殖方式及當時的生態環境實物證據。它是古地理、古氣候、地球的演變、生物的進化的鑒證。它能對地球上生物的大批死亡、滅絕事件的研究提供罕見的實體及實地。
3、稀缺的旅遊資源
化石具有知識性、文化性、觀賞性和趣味性，化石產地具有異地性，所以化石和化石產地都是旅遊資源。化石和化石產地可以單獨構成風景名勝區，也可以成為其它風景名勝區的組成部分。《中國旅遊大全》和《中國名勝詞典》列舉了94處化石旅遊名勝，有的是產地，有的是遺址，有的是博物館， 有的是自然保護區，朝陽將是第95處。大多數人都有強烈的求知欲望和對奧秘的探索要求，化石名勝恰好能不同程度地滿足這
些願望和要求，所以化石和化石產地對遊人有吸引力。
在我國流失海外的1000多個恐龍蛋化石中，僅有三枚是價值連城的胚胎化石，它們在美國每只價值25萬美元。而德國曾經為尋回自己的國寶始祖鳥化石的出價是每件500萬馬克。
專家指出，古生物化石還有比經濟價值更重要的科學價值。
古生物化石還具有重要的美學觀賞價值。有些特殊、特形化石其本身或經加工具有極高的美學欣賞價值和收藏價值，因此，在壹定意義上，它也是壹種重要的旅遊資源和旅遊商品資源。
此外，某些古生物化石具有重要的藥學價值。在特定地質環境保存的古生物化石如某些特殊脊椎化石及其混合物具有重要的醫用價值。
人類對化石的認識過程
化石的英文名為“fos-sil”,來源於拉丁詞“fossilis”,是從動詞“fodere"變來的，有挖出、掘出之義。早在遠古時期，希臘的希波利圖斯曾引用色諾芬尼的論著，認為在距岸很遠的山上發現的海生動物遺跡是當時動物陷入泥中留下，後來凝固下來的。同時,在中國寫於春秋之末或戰國初期（約公元前 5世紀）的《山海經》中就有關於龍骨的記載。在此後的壹段時間裏，把龍骨看成與蛇蛻相似的龍蛻，把骨化石與傳說中的生物聯系了起來。至公元11世紀宋的蘇頌在《圖經本草》中，明確指出龍骨並不是龍蛻，而是龍死後的遺體的骨、角、齒等硬的部分。
在這壹時期中國的著作中關於矽化木及其他化石的記載已屢見不鮮。從這些記述中可以明顯看出,壹些中國學者已經把這些化石與現代生物相比較，而且試圖用來推斷古氣候了。不過他們對於化石的形成還不很清楚。這壹時期對化石的認識應以沈括為代表。《夢溪筆談》卷21第17則:“近歲延州……土下得竹筍……悉化為石。……延素無竹,此……不知何代物。無乃曠古以前,地卑氣濕而宜竹邪?婺州金華山……核桃、蘆根、魚、蟹之類,皆有成石者……。”再如同卷第11則有:“遵太行而北,山崖之間，往往銜螺蚌殼及石子如鳥卵者，橫亙石壁如帶。此乃昔之海濱，今東距海已近千裏。”沈括的記載與化石密切相關，以現代古生物學觀點分析，可以看出：其壹，太行山崖間的螺蚌殼，顯系古生代地層中的腕足動物或軟體動物化石。其二，浙江婺州金華屬地即今之浙江省中偏西部地區，該地中生代地層中發現了多種植物和魚、蝦化石。至於第三點,經中國古生物學家考釋,可能是壹種已絕滅的節蕨類化石──新蘆木。類似記載在這壹時期的其他書籍中亦常可見到，如顏真卿的《麻姑仙壇記》記有“高石中猶有螺蚌殼，或以為桑田所變”。朱熹說：“嘗見高山有螺蚌殼，或生石中。此石即舊日之土，螺蚌即水中之物。”再如從漢晉到唐宋期間，多次記載了湖南湘鄉的魚化石等。同時，龍骨、龍齒、石燕、石蟹、石蛇（可能是腹足類化石）等壹直作為藥用。蝙蝠石、直角石、魚化石等作為裝飾品壹直被利用著。
在歐洲，列奧納多·達·芬奇於1508年首先提出化石是曾經活著的動植物的遺體。與其同時代的壹些科學家將“fossil”用於泛指石頭、礦物、器物等各種采集品，當然，其中包括著真正的化石。如德國醫生G.鮑爾著眼於這些化石為什麽是石質的，以及註意它們有無藥用價值。瑞士醫生兼博物學家C.格斯納雖將化石與現代生物對比，但基於當時生物學知識水平而受到壹定限制。此外，意大利醫生、地質學家G.弗拉卡斯托羅和法國作家、制陶師B.帕利西都曾發現過雙殼類、腹足類和魚骨的化石。
丹麥地質學家和解剖學家N.斯泰諾基於他對諸多地質現象的詳細觀察於1667年寫出了有關“舌形石”（即鯊魚牙齒化石）的文章（未出版）。斯泰諾提出化石是古代有機體的遺骸，細心研究化石有可能解釋各種地質事件編年史的看法。關於化石的壹個著名的插曲也發生在這個時期，作為狂熱宗教徒的自然科學家J.J.朔伊希策將1726年瑞士埃寧根中新世湖相沈積褐煤層中的蠑螈化石視為《聖經》中大洪水時期有罪的俗人的遺骸，訂名為 Homo diluvii testis(洪水證人)。這壹錯誤直到1811年才由G.居維葉予以糾正。在其1812年出版的4卷本巨著的第四卷第十五篇論文中指出這壹化石不是“人”而是壹種盲螈 (Proteus)。直到1837年才由另外學者正式訂名為朔氏大蠑螈。
在歐洲，自W.史密斯、C.萊爾，尤其是C.R.達爾文以後，對於化石的認識逐漸深入而達到作為現代科學的古生物學的研究水平。
在中國，由於長期的封建小農經濟和以尊孔讀經為主導的科舉制度等諸多因素的影響而使古代科學技術的萌芽逐漸泯滅。對於化石的再認識也是19世紀中葉以後，作為現代科學的壹部分由西歐傳入中國，或由西歐經日本再傳入中國的。