A história da vida no nosso planeta é um longo e sinuoso caminho. Muito do que sabemos sobre como a vida evoluiu provém dos fósseis. Os restos físicos de organismos e as evidências de comportamentos, tais como pegadas, dizem-nos onde, como, e quem foi a vida antiga. Descobrir o registo fóssil requer cientistas com muitas áreas de especialização diferentes, incluindo a geologia. Compreender a geologia é fundamental para estudar a paleontologia, porque os fósseis são preservados nas rochas. As características das rochas que contêm fósseis podem ser tão informativas como os próprios fósseis.
Existem três tipos principais de rocha: rocha ígnea, rocha metamórfica, e rocha sedimentar. Quase todos os fósseis são preservados em rochas sedimentares.
Os organismos que vivem em locais topograficamente baixos (tais como lagos ou bacias oceânicas) têm a melhor hipótese de serem preservados. Isto porque já se encontram em locais onde é provável que os sedimentos os enterrem e os abrigem de necrófagos e decadência. Pedras de lodo, xisto e calcário são exemplos de rochas sedimentares susceptíveis de conter fósseis. À medida que as camadas de sedimentos se acumulam umas sobre as outras, elas criam uma linha temporal física. As camadas mais antigas, juntamente com os organismos que foram fossilizados à medida que se formavam, são as mais profundas. As camadas mais jovens são encontradas no topo. A leitura das camadas é complicada pelo facto de que à medida que os continentes se movem e as montanhas se erguem, as camadas são frequentemente inclinadas de lado e alteradas de outras formas.
Ao longo da história da Terra, cada um dos três tipos de rocha tem sido continuamente formado e reciclado noutros tipos de rocha num processo chamado “ciclo da rocha”. Isto torna o registo de rochas fragmentário e difícil de ler, mas foi produzida rocha suficiente ao longo do tempo para nos contar muito sobre a história do nosso planeta.