化石對於人類研究歷史的作用是：從化石中可以看到古代人類的樣子，從而可以推斷出古代人類的生活情況和生活環境，可以推斷出埋藏化石的地層形成的年代和經歷的變化，可以看到人類從古到今的變化等等。

在漫長的地質年代裡，地球上曾經生活過無數的生物，這些生物死亡之後的遺體或是生活時遺留下來的痕跡，許多都被當時的泥沙掩埋起來。

在隨後的歲月中，這些生物遺體中的有機質分解殆盡，堅硬的部分如外殼、骨骼、枝葉等與包圍在周圍的沉積物一起經過石化變成了石頭，但是它們原來的形態、結構（甚至一些細微的內部構造）依然保留著；同樣，那些生物生活時留下的痕跡也可以這樣保留下來。

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植物的化石包括根、木、葉、種子、果實、花粉、孢子、植石和琥珀。化石陸上植物在陸地上、湖泊中、河流裡以及近海內的地層都有被發現到。

花粉、孢子和藻類（溝鞭藻門和疑源類）被用來界分地層岩石的順序。殘留的植物化石並不如動物化石那麼普遍，然而植物化石在世界上許多地區之內，都可以有大量的發現。

最早可以被明確歸類於植物界的化石是在寒武紀時的綠藻化石。這些化石像是絨枝藻目鈣化了的多細胞成員。更早的前寒武紀化石中有發現像是單細胞綠藻的化石，但依然不確定是何種藻類。

有胚植物現知最古老的生痕化石源自於奧陶紀，雖然此類的化石是零碎不全的。到了志留紀才有完整個化石被保留下來，包括石松門的“刺石松”。

泥盆紀之後，萊尼蕨門的詳細化石在此時期被發現，此化石顯示出了其植物組織的單一個細胞。泥盆紀時亦出現了被認為是最古老樹木的植物“古羊齒屬”，此類植物在其樹幹上有蕨葉。