Hoje, existem milhões de espécies na Terra. Se incluirmos as espécies extintas da história geológica, esse número será superior a mil milhões. Elas têm formas e tamanhos variados, algumas com estruturas simples e outras extremamente complexas. Não foram criadas por algum deus sobrenatural, mas evoluíram gradualmente a partir dos organismos unicelulares mais simples. A evolução dos seres vivos pode ser comprovada pelos fósseis.
Há cerca de 3,5 mil milhões de anos, surgiram na Terra os organismos unicelulares mais simples e primitivos, as cianobactérias (também conhecidas como algas azuis), compostas por uma membrana celular, uma parede celular e um protoplasma. Até 2,5 mil milhões de anos atrás, apenas fósseis de organismos unicelulares foram encontrados nas camadas geológicas da Terra. Se os fósseis de organismos eucariontes (que contêm uma membrana celular, um citoplasma, vários organelos e um núcleo) descobertos em estratos de 20 mil milhões de anos atrás forem confiáveis, então o aparecimento dos eucariontes deve ter ocorrido, o mais tardar, há 20 mil milhões de anos. Em seguida, surgiram os primeiros fósseis de animais, que evoluíram a partir das algas. Os primeiros animais e plantas não eram muito diferentes, como as primeiras algas verdes, chamadas de cianobactérias, que podiam realizar fotossíntese devido à clorofila no seu interior, ou os chamados flagelados, que se moviam com a ajuda de flagelos.
Em camadas geológicas posteriores, foram encontrados fósseis de vermes, seguidos de fósseis de animais com meia cadeia ou cadeia espinhal, peixes vertebrados (como o peixe Kunming do início do Cambriano na China), anfíbios e répteis, e, por último, mamíferos (incluindo humanos) e aves. Em cada fase da evolução dos seres vivos, podem ser encontradas muitas evidências fósseis. Assim, os fósseis forneceram a Darwin uma pista única da história da evolução dos seres vivos no passado. Juntos, eles ajudam os cientistas a traçar a "Árvore da Vida" da história geológica. Embora esta árvore da vida não seja completa, sem os fósseis, não conseguiríamos entender quando e como os vários seres vivos do passado e do presente evoluíram, nem quem eram os seus antepassados.
Mais importante ainda, os fósseis fornecem pistas e evidências de muitas fases perdidas da evolução dos seres vivos, como os fósseis de dinossauros com penas, o fóssil do Archaeopteryx, o fóssil do Hipparion e muitos fósseis humanos antigos. Através deles, parece que podemos ver o processo mágico da evolução dos seres vivos. Portanto, desde que Darwin propôs a teoria da evolução, os fósseis têm sido a evidência mais poderosa e direta que sustenta esta teoria.