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

脊椎動物化石相對但研究價值，從魚類到恐龍再到哺乳動物，記錄了脊椎動物的演化歷程。遺跡化石則包括足跡、洞穴、糞便（糞化石）等，反映了古生物的行為特征。特別珍貴的化石類型包括琥珀中的生物包裹體，以及保存軟組織的特異埋藏化石庫，如中國的澄江生物群和熱河生物群，為研究早期生命提供了極為寶貴的材料。

化石的形成是一個極為且需要特定條件的過程，稱為化石化作用。當生物死亡后，其遺骸迅速被沉積物覆蓋，避免被風化破壞或被其他生物攝食。在埋藏后，生物組織經(jīng)歷一系列物理化學變化：軟組織通常分解消失，而硬體部分如骨骼、貝殼等通過礦物置換（有機質(zhì)被礦物質(zhì)取代）或碳化（有機質(zhì)揮發(fā)留下碳膜）等方式保存下來。這一過程可能需要數(shù)百萬年時間，且需要穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境。只有極少數(shù)生物個體能夠終成為化石，據(jù)估計，地球上曾經(jīng)存在過的物種中，只有不到1%留下了化石記錄。