1、遺體化石是指保存在巖石裏的古生物遺體本身，包括整體和部分化石。如恐龍骨骼、矽化木等化石。
2、模鑄化石是生物遺體在地層或圍巖中留下的印模和復鑄物。如植物葉子的印痕等化石。
3、遺跡化石是指保留在巖層中的古生物生活時的活動痕跡。如足跡、穴等化石。
4、遺物化石是指古生物的卵（蛋）、糞便，以及人類祖先使用的工具等。根據卵化石，可以了解動物的繁殖習性、胚胎發育過程、生存環境，以及推斷滅絕原因；根據從滅絕鳥類的蛋殼化石中提取的DNA，了解遠古鳥類的遺傳信息；根據糞便化石，可以分析動物食物結構及習性；根據石器，可以判斷古人類生產及生活方式。
5、化學化石也稱分子化石，是保存在巖層中古代生物的有機成分經分解後形成的各種有機物，如氨基酸、脂肪酸、多糖等，可用其證明某些古生物存在的事實。