未來(lái)可能突破的方向包括更有效的古代生物分子提取技術(shù)，以及對(duì)極端環(huán)境下生命化石的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。隨著探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，火星等外星體的"化石"搜尋也提上日程。這些進(jìn)展將深化我們對(duì)生命起源和演化的理解，并可能帶來(lái)意想不到的發(fā)現(xiàn)。

傳統(tǒng)化石研究方法包括野外采集、實(shí)驗(yàn)室處理和形態(tài)學(xué)分析。古生物學(xué)家通過(guò)系統(tǒng)的地層調(diào)查和化石采集，獲取研究標(biāo)本。在實(shí)驗(yàn)室中，化石需要經(jīng)過(guò)精心修理（去除圍巖）、加固和復(fù)原。比較解剖學(xué)方法通過(guò)對(duì)比化石與現(xiàn)生生物的形態(tài)特征，推斷其分類位置和生物學(xué)特性。

根據(jù)生物分類和保存特征，化石可分為多個(gè)主要類型。微體化石包括有孔蟲(chóng)、放射蟲(chóng)、硅藻等微小生物的遺骸，雖然個(gè)體微小但數(shù)量，對(duì)確定地層年代特別有用。植物化石從早期的藻類到高等植物的葉片、花粉和木材都有保存，其中硅化木是樹(shù)干被二氧化硅置換形成的精美化石。無(wú)脊椎動(dòng)物化石為豐富，包括三葉蟲(chóng)、菊石、腕足類等已滅絕類群，它們的外殼容易保存為化石。