化石記錄著古生物的信息，是人類能夠見到并加以研究的古代生物體的一部分，或它們生活的痕跡。
化石一般可以分為兩類，一類是由生物的遺體直接形成的，這些化石常常是植物或動物身體的堅硬部分，例如，植物的莖干，動物的骨骼、貝殼等。有的則是完整的生物體，如湖泊里的昆蟲，寒武紀時代的三葉蟲化石等，另一類則是由生物的生活痕跡和遺物形成的，如恐龍的腳印、恐龍蛋和糞便等。
研究化石不是一件很容易的事情。因為保存下來的化石很少是完整的，人們必須將各個部分按照它們適當的關系重新進行正確的組裝。這就要求古生物學家必須掌握生物的解剖知識，而且還應確定未保存下來的結構的位置。最后，古生物學家根據化石，復原出生物生活時的大小和形狀，并根據現代生物的顏色推出復原模型的顏色。不同的學者對同樣的化石可能有不同的解釋，而且從化石本身推論得越遠，解釋的差異就可能越大。
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