化石（shí）是生物進化的直接證據，是古生物學的（de）主要研究對象。化石的形成必須具備一定的條件，其中主要的有以下一些；
一、生物死亡的數量
一般地說，生物（wù）死亡數量越多，形成化石的機會也就越多（duō），反之亦然。因此，在由海洋（yáng）環境形成的地層中，比較容易發現動物化石，特別是（shì）珊瑚（hú）一類的化石。在含（hán）煤的地（dì）層中，比較容易得到植物化（huà）石，在一些由陸地（dì）環境形成（chéng）的地層中難以找到化（huà）石，尤（yóu）其是哺乳動物的化（huà）石。
二、生物體組成部分的堅硬程度
凡是硬體部分（fèn）如介殼、骨胳、牙齒、角、樹（shù）幹、孢子、花粉等，不易腐爛而毀（huǐ）滅；凡是軟體部分如皮膚、肌肉和各種器（qì）官，則容（róng）易腐爛而（ér）消失。所以，常見的化石，大多數由生（shēng）物體的硬體部分所形成。恐龍化石多為其骨架，象的化石多為牙（yá）齒和骨胳，河蚌化石多為介殼，三（sān）葉蟲（chóng）化石大多數是甲殼，矽化木是（shì）裸子植物（wù）的（de）次生木質部的木質纖維形成的。孢粉等研究的主要內容之一是古代植物（wù）孢子和花粉的形態、分類、組（zǔ）成和（hé）分布等，實際上是通過孢子和花粉的化石來研究的。
三、生物（wù）屍體的掩埋速度
生物（wù）屍體如果暴露於空氣中，會受氧化作用或被其他生物（wù）吞食而遭（zāo）破壞（huài），即使是硬體部分，天（tiān）長日久，也會被風化和毀壞。因此，生物（wù）死後，必須要有（yǒu）某種沉積作用將其（qí）迅（xùn）速掩埋，才能較好地保存。凡是生物繁盛（shèng）而地（dì）質沉積作用急劇進行的地區，化石就比較多。我（wǒ）國甘（gān）肅（sù）東部、山西西（xī）北部、河南西部、陝西等地的地層（céng）多數在河湖（hú）中形成，由於動物的遺體埋在水底，盆地周圍的沉積物不斷覆蓋，幾滄桑變遷，河湖（hú）幹涸，沉積（jī）物變成（chéng）堅硬的石，並且暴露到地表。因此，這些地區是哺動物化石（shí）較多的（de）產地，我（wǒ）國（guó）著名的（de）黃（huáng）河劍齒就發現在這裏。
四（sì）、石化的程度和快慢
石化包括鈣化、矽化、碳（tàn）化、礦化，是把（bǎ）古生物（wù）的遺體、遺物和遺跡通過物理和化（huà）學作用，使其變得堅硬如石的過（guò）強。
物理作用（yòng）指（zhǐ）的是生物（wù）體的外形印烙在岩層（céng）上，或是（shì）殼體、骨賂等空隙被泥沙（shā）或其他礦物質所充填使其變硬的過（guò）程。如古植物的根、莖、葉、花、果實和（hé）古動物的（de）觸須、附肢、羽毛等形（xíng）成的印痕化石就通（tōng）過（guò）這種作用。
化學作用是指化學溶液，如碳酸鈣、二氧化（huà）矽、黃（huáng）鐵礦等溶液對古生物硬體（tǐ）部分的（de）作用。這些溶液在地層中流動時，不斷（duàn）接觸古生物硬體部分，其礦物質成分不斷與生物體物質進行化學（xué）置換，久而久之，這些生（shēng）物（wù）體的物（wù）質成分幾乎全部為礦物質成（chéng）分所取代（dài），而形態則保持原樣。例如前麵提到的常見的矽化木，其物質成分已不（bú）是木質纖維，而是二氧化矽（guī）。但仍體現出其外部形狀，細胞、年輪也都保存了下來。