現今發現的最早的化石證據是藍藻。

藍藻廣泛分佈於自然界，包括各種水體、土壤中和部分生物體內外，甚至在岩石表面和其他惡劣環境(高溫、低溫、鹽湖、荒漠和冰原等)中都可找到它們的蹤跡，有“先鋒生物”之美稱。它們在岩石風化、土壤形成以及水體生態平衡中起著重要的作用。

截至2018年12月29日，世界上發現的最古老的人類化石是：南方古猿化石，生存於距今大約五百五十萬年前至一百三十萬年前。最早的南方古猿化石發現於1924年。 當時，澳洲人達特前往南非在約翰內斯堡的一所大學任解剖學教授。他對化石非常感興趣，經常鼓勵他的學生在課餘時間去尋找化石。 並且，他還叮囑採石場的場主，如果有化石發現一定要來告訴他。後來，採石場的場主真的給他送來了兩箱化石。達特先生在裡面找到了一個小孩的不完整的頭骨。因為這個頭骨發現於湯 恩附近的採石場，因此命名為湯恩男孩。根據牙齒情況，湯恩男孩被認為大概生活在200萬年前，大概是在7歲左右死亡的。 湯恩男孩和猿有一些相似的特徵，比如腦袋很小，嘴巴向前突出。但他也有一些人的特徵，吻部較之於猿類已經不向那麼突出，研磨食物的臼齒咬合面平整，齒尖不發達，犬齒小。更讓人驚喜的是，湯恩男孩的枕骨大孔的位置已經接近於頭骨底部中央。達特據此推測，湯恩男孩已經能夠直立行走。

在澳洲西部一個年齡約為35億年的沉積序列的疊層岩中，發現有微小的碳質有機物——原始細胞的化石。這些化石表明，在地球歷史上生命演化的整個過程開始得相當早，也許早達40億年。雖然在已知的最古老岩石——格陵蘭西南伊蘇雜巖（38億年的變質沉積岩）中，有更古老的微小碳物質存在，但大多數研究前寒武紀生命的專家認為它們屬生物成因。由於對最古老岩石的不斷研究，有可能發現更古老的沉積岩。這樣，地質學家就有確鑿證據，把生命起源的時間推到35億年前。

人們通常認為世界上第一批恐龍蛋化石是美華人於1923年在蒙古發現的。

英國研究者稱，他們在加拿大發現了歷來最古老的化石，顯示在約43億年前已有生命存在。