Os fósseis constituem a evidência primária da extraordinária evolução da vida e é dentro desta evolução que se terá de procurar a origem do Homem.
O estudo dos fósseis é um ramo das Ciências da Terra, fornecendo meios rigorosos para se fazerem discriminações temporais para os últimos 600 milhões de anos e constituindo a chave para a interpretação paleoecológica das rochas sedimentares antigas, permitindo-nos reconstituir paleoambientes e paleogeografias. Os fósseis constituem a evidência primária da extraordinária evolução da vida e é dentro desta evolução que se terá de procurar a origem do próprio Homem.
É impressionante como o registo da vida nos últimos 600 milhões de anos é extraordinariamente rico, especialmente no que respeita a animais e plantas com partes mineralizadas, visto as probabilidades envolvidas no soterramento, modificações físicas e químicas e subsequente conservação de restos orgânicos durante um tão longo intervalo de tempo serem grandes.
Os pontos de vista que actualmente possuímos sobre a evolução da vida, baseiam-se em estudos de morfologia comparada, fisiologia, bioquímica, embriologia, genética, dinâmica populacional, biogeografia e outras análises de seres vivos. No entanto, o único meio para o estudo da ordem e do verdadeiro modelo da evolução em qualquer intervalo de tempo, é através dos restos da vida do passado conservados nas rochas sedimentares.
Grande parte da diversificação evolutiva relaciona-se com a adaptação dos organismos a miríades de nichos ecológicos disponíveis dentro dos ambientes das áreas continentais e marinhas. O conhecimento sobre o registo fóssil é mais completo no que respeita às áreas marinhas que às áreas continentais pois, nas áreas marinhas, após a morte, uma imediata e regular deposição cobre conchas e esqueletos. Por outro lado, as áreas continentais são áreas muito sujeitas à erosão, donde o registo fóssil ser aí muitas vezes incompleto. O registo fóssil é quase totalmente composto por plantas e partes duras de animais; mas, porque estas estruturas são de suporte e protecção, a partir delas podem muitas vezes obter-se razoáveis reconstruções das partes moles. Factos relativos ao habitat dos organismos passados, obtêm-se normalmente a partir da natureza da rocha que contém os restos e do todo paleoecológico em que ocorrem.
Ocasionalmente, conservações pouco comuns, permitem obter dados respeitantes a partes moles de organismos, ou mesmo de organismos de corpo mole, tais como medusas e vermes. Possuí-se evidências de marcas de actividade, como rastos fósseis, onde tanto os organismos não esqueléticos como os esqueléticos deixaram, sobre ou no interior dos sedimentos, impressões de movimento, e ainda fósseis químicos e moléculas orgânicas associadas a fósseis ou disseminadas na rocha.
Determinadas localidades têm fornecido testemunhos de floras e faunas correspondentes a ambientes normalmente não conservados no registo lítico. Assim, foram descritas de determinadas camadas terciárias de Geiseltal, próximo a Halle, na Alemanha, tecidos conservados de diversos animais, incluindo feixes de fibras musculares estriadas e estruturas da célula da retina.