오늘날 지구에는 수백만 종의 생물이 존재하며, 지질학적 역사 동안 멸종된 종을 포함하면 그 수는 수십억 종에 이릅니다. 이들은 모양과 크기가 매우 다르며, 일부는 매우 단순한 구조를 가지고 있고, 일부는 매우 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 이들은 초자연적인 신이 만들어내지 않았지만, 가장 단순한 원핵생물에서 점진적으로 진화했습니다. 생물의 진화 과정은 화석에서 입증될 수 있습니다.
약 35억 년 전, 지구에 가장 단순하고 원시적인 원핵세포(세포막, 세포壁, 원질로 구성된 단세포)인 청색 조류가 출현했습니다. 25억 년 전에는 지질학적 지층에서 원핵생물의 화석만 발견되었습니다. 20억 년 전의 지층에서 신원핵생물(세포막, 세포질, 세포 기관 및 핵을 포함하는 세포)의 화석이 신뢰할 수 있게 발견되었다면, 신원핵생물의 출현은 20억 년 이전으로 거슬러 올라가야 합니다. 그 후, 조류로부터 진화한 가장 원시적인 동물 화석이 발견되었습니다. 가장 초기의 동물과 식물은 서로 매우 비슷했는데, 가장 초기의 沟鞭藻는 엽绿소를 함유하여 광합성을 할 수 있었기 때문에 조류로 분류되었습니다. 일부 학자들은 그것을 沟鞭虫이라고 불렀는데, 이는 그것이 鞭毛로 움직였기 때문입니다.
이후의 지층에서는 ड와트(worms) 화석이 발견되었고, 그 후 반유형(half-vertebrate) 또는 脊索类(chordate) 화석, 척추동물의 물고기(예: 중국 캄브리아기의 昆明鱼化석), 양수생动物 및 파충류, 마지막으로 포유류(인간 포함) 및 조류의 화석이 발견되었습니다. 따라서, 각 생물 진화 단계에서 많은 화석 증거를 찾을 수 있습니다. 그래서, 화석은 다윈의 진화 이론에 과거 생물 진화에 대한 독특한 역사적 증거를 제공했고, 이러한 증거들은 함께 모여 과학자들이 지질학적 역사의 '생명 나무'를 그릴 수 있게 했습니다. 이러한 생명 나무는 불완전하지만, 화석 없이는 과거와 현재의 다양한 생물이 언제, 어떻게 진화했는지 이해할 수 없으며, 그들의 조상은 누구인지 알 수도 없습니다.
더 중요하게도, 화석은 생물 진화의 많은 결여된 環節에 대한 단서와 증거를 제공했습니다. 예를 들면, 깃털이 달린 공룡 화석, 시원새(始祖鳥) 화석, 3趾馬 화석, 여러 고대 인류 화석 등을 통해 마치 생물 진화의 신기루를 직접 목격할 수 있는 것 같습니다. 따라서, 다윈의 진화 이론이 제시된 이후 화석은 이 이론을 지원하는 가장 강력하고 직접적인 증거였습니다.