古生物学主要通过化石和古老生命痕迹进行生物学研究、探讨古代生命的特征和演化历史、讨论重大的生命起源和生物绝灭与复苏事件、探索地球演化历史和环境变化，例如：化石研究、物种灭绝研究等等。