Aujourd'hui, il existe des millions d'espèces sur Terre. Si l'on inclut les espèces qui se sont éteintes au cours de l'histoire géologique, ce nombre s'élève à plus d'un milliard. Elles présentent des formes et des tailles variées, certaines étant très simples et d'autres très complexes. Elles n'ont pas été créées par une divinité surnaturelle, mais ont évolué progressivement à partir des organismes unicellulaires les plus simples. Les preuves de l'évolution biologique peuvent être trouvées dans les fossiles.
Il y a environ 3,5 milliards d'années, la Terre a vu apparaître les organismes unicellulaires les plus simples et les plus primitifs (composés d'une membrane cellulaire, d'une paroi cellulaire et d'un protoplasme) : les cyanobactéries (également appelées algues bleues). Jusqu'à 2,5 milliards d'années, seuls des fossiles d'organismes unicellulaires ont été découverts dans les couches géologiques de la Terre. Si les fossiles d'organismes eucaryotes (c'est-à-dire les cellules contenant une membrane cellulaire, un cytoplasme, divers organites et un noyau) découverts dans les couches géologiques datant de 2 milliards d'années sont fiables, alors l'apparition des eucaryotes remonte au plus tard à 2 milliards d'années. Ensuite, les premiers fossiles d'animaux issus des algues sont apparus. Les premiers animaux et plantes ne différaient pas beaucoup, comme les algues filamenteuses les plus anciennes, qui, grâce à la présence de chlorophylle dans leur corps, pouvaient effectuer la photosynthèse. Certains scientifiques les appellent des algues flagellées, en raison de leur mobilité grâce aux flagelles.
Dans les couches géologiques suivantes, on a découvert des fossiles de vers, puis des fossiles d'animaux à moitié ou entièrement pourvus d'une colonne vertébrale, des poissons vertébrés (comme le poisson Kunmingia du début du Cambrien en Chine), des amphibiens et des reptiles, et enfin des mammifères (y compris les humains) et des oiseaux. À chaque étape de l'évolution biologique, on peut trouver de nombreuses preuves fossiles. Ainsi, les fossiles fournissent des indices et des preuves uniques de l'histoire de l'évolution biologique passée de Darwin, et lorsqu'ils sont rassemblés, ils aident les scientifiques à tracer l'« arbre de la vie » de l'histoire géologique. Bien que cet arbre de la vie ne soit pas complet, sans les fossiles, nous ne pourrions pas comprendre quand et comment les différentes espèces de la vie ont évolué, ni qui étaient leurs ancêtres.
Plus important encore, les fossiles fournissent des indices et des preuves de nombreux maillons manquants de l'évolution biologique, tels que les fossiles de dinosaures à plumes, d'oiseaux ancestraux, de chevaux à trois orteils et de nombreux fossiles humains anciens. Grâce à eux, nous semblons pouvoir observer de nos propres yeux le processus miraculeux de l'évolution biologique. Ainsi, depuis que Darwin a proposé sa théorie de l'évolution, les fossiles ont toujours été la preuve la plus puissante et la plus directe de cette théorie.