Hóa thạch là một trong các bằng chứng tiến hóa của sinh vật qua các thời gian địa chất. Căn cứ vào tuổi của hóa thạch và đất đá kết hợp với sự biến đổi địa chất, khí hậu, có thể xác định được lịch sử phát triển của Trái Đất và sinh vật, phân định được thời gian địa chất.
Người ta chia lịch sử Trái Đất kèm theo sự sống thành 5 đại: đại Thái cổ, đại Nguyên sinh, đại Cổ sinh, đại Trunng sinh, đại Tân sinh. Mỗi đại được chia thành nhiều kỉ có sinh vật sống điển hình, thể hiện mối tương quan giữa địa chất, khí hậu và sinh vật sống trong kỉ đó
