所謂“活化石”指的是那些在遙遠的地質年代就已經出現，歷經滄海桑田並且在歷次物種大滅絕事件中倖存下來的古老物種，這些被冠以“活化石”稱號的古老物種一般具有幾個特徵。

首先，這些物種無論是植物還是動物，它們在解剖學上真的與某一古老物種極其相似，但又並不一定是完全相同或就是該物種；其次，這一古老物種至少已有幾千萬年甚至上億年的歷史，在整個地質歷史過程中保留著諸多原始特徵，而未發生較大的改變，也就是說，它們是進化緩慢甚至是停止進化的生物；還有就是，這種在曾經在生物學分類上枝繁葉茂的物種類群，現存的成員只剩下很少幾個甚至一個種群為代表。最後，這些物種現在的分佈範圍極其有限。

研究表明，一些進化緩慢的物種，對食物來源及生存環境的變化可能會非常適應，反而與其相關的新生種類在同一環境壓力下可能不具備競爭能力。在生存環境不變而變異很少發生的情況下，這些生物在幾百萬年時間內也不會有什麼變化。於是就形成了一些延續了上千萬年的古老生物，同時代的其他生物早已絕滅，只有它們獨自生存下來，生活在一個極狹小的區域，從而被稱為活化石。

中國比較常見的被稱為活化石的植物有銀杏、水杉等，動物有大熊貓、中華鱘、揚子鱷、大鯢、鱟等物種。

世界範圍內被稱為活化石的物種主要分佈在因板塊運動被撕裂出去的大面積陸地上，比如澳洲就有著名的考拉、鴨嘴獸等活化石，還有眾多獨有的鳥類、植物品種。因為澳洲大陸有如此多的生物進化史上較古老的物種，所以被譽為世界活化石博物館。