骨化石是生物進化的直接證據，是古生物學的主要研究對象
常見的骨化石
常見的骨化石是由牙齒和骨骼形成的。古代動物死後，屍體的內臟、肌肉等柔軟的組織很快便會腐爛，牙齒和骨骼因為有機質較少，無機質較多，卻能保存較長的時間。如果屍體恰好被泥沙掩埋，與空氣隔絕，腐爛的過程便會放慢。泥沙空隙中有緩慢流動的地下水。水流一方面溶解岩石和泥沙內的礦物質，另一方面將水中過剩的礦物質沉澱下來或成為晶體，隨著水流會逐漸滲進埋在泥沙中的骨內,填補牙齒和骨骼有機質腐爛後留下的空間。如果條件合適，由外界滲進骨內的礦物質在牙齒和骨骼腐爛解體之前能有效地替代骨骼原有的有機質，牙齒和骨骼便完好地保存成為化石。由於化石中的大量礦物質是極為細緻地慢慢替代其中的有機質，所以能完整地保存牙齒和骨骼原來的形態，連電子顯微鏡才能看清的組織形態都能原樣保存。天長日久，骨骼的重量不斷增加，由原來的牙齒和骨頭變成了還保存牙齒和骨頭
骨化石形成的條件
骨化石是生物進化的直接證據，是古生物學的主要研究對象。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，生物死亡數量越多，形成化石的機會也就越多，反之亦然。因此，在由海洋環境形成的地層中，比較容易發現動物化石，特別是珊瑚一類的化石。在含煤的地層中，比較容易得到植物化石，在一些由陸地環境形成的地層中難以找到化石，尤其是哺乳動物的化石。
二、生物體組成部分的堅硬程度
凡是硬體部分如介殼、骨胳、牙齒、角、樹幹、孢子、花粉等，不易腐爛而毀滅；凡是軟體部分如皮膚、肌肉和各種器官，則容易腐爛而消失。所以，常見的化石，大多數由生物體的硬體部分所形成。恐龍化石多為其骨架，象的化石多為牙齒和骨胳，河蚌化石多為介殼，三葉蟲化石大多數是甲殼，矽化木是裸子植物的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孢子和花粉的形態、分類、組成和分布等，實際上是通過孢子和花粉的化石來研究的。
三、生物屍體的掩埋速度
生物屍體如果暴露於空氣中，會受氧化作用或被其他生物吞食而遭破壞，即使是硬體部分，天長日久，也會被風化和毀壞。因此，生物死後，必須要有某種沉積作用將其迅速掩埋，才能較好地保存。凡是生物繁盛而地質沉積作用急劇進行的地區，化石就比較多。我國甘肅東部、山西西北部、河南西部、陝西等地的地層多數在河湖中形成，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，河湖乾涸，沉積物變成堅硬的石，並且暴露到地表。因此，這些地區是哺動物化石較多的產地。
四、石化的程度和快慢
石化包括鈣化、矽化、碳化、礦化，是把古生物的遺體、遺物和遺蹟通過物理和化學作用，使其變得堅硬如石的過強。
物理作用指的是生物體的外形印烙在岩層上，或是殼體、骨賂等空隙被泥沙或其他礦物質所充填使其變硬的過程。如古植物的根、莖、葉、花、果實和古動物的觸鬚、附肢、羽毛等形成的印痕化石就通過這種作用。
化學作用是指化學溶液，如碳酸鈣、二氧化矽、黃鐵礦等溶液對古生物硬體部分的作用。這些溶液在地層中流動時，不斷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置換，久而久之，這些生物體的物質成分幾乎全部為礦物質成分所取代，而形態則保持原樣。例如前面提到的常見的矽化木，其物質成分已不是木質纖維，而是二氧化矽。但仍體現出其外部形狀，細胞、年輪也都保存了下來。
