化石是資源，保護工作面臨諸多挑戰(zhàn)。自然風化、人為破壞和非法采集都威脅著化石遺產(chǎn)。各國通過建立自然保護區(qū)、立法保護和公眾教育等措施應對這些挑戰(zhàn)。例如，美國《古生物資源保護法》和中國《古生物化石保護條例》都為重要化石提供了法律保護。

化石研究也涉及倫理問題，如重要化石的歸屬權、商業(yè)化采集與科學保護的平衡等。國際古生物學界倡導負責任的采集實踐，強調化石的科學價值。近年來，數(shù)字化石庫和3D打印技術為化石共享提供了新途徑，既保護原始標本又促進科學研究。

歷史上一些關鍵化石發(fā)現(xiàn)改變了我們對生命歷史的認知。始祖鳥化石作為早的鳥類之一，展示了羽毛和爬行類特征的結合，是進化論的經(jīng)典證據(jù)。提塔利克魚化石則記錄了魚類向四足動物過渡的關鍵環(huán)節(jié)，具有類似手腕的結構和簡單的肺。在中國發(fā)現(xiàn)的中華龍鳥等帶羽毛恐龍化石，填補了恐龍與鳥類之間的演化空白。

化石也是重建古環(huán)境的鑰匙。通過分析化石組合和個體特征，科學家能推斷古代溫度、鹽度、水深等環(huán)境參數(shù)。例如，珊瑚化石的分布指示古氣候帶，植物葉片形態(tài)反映古降水模式。在資源勘探領域，某些微體化石是指示油氣儲層的良好標志。此外，化石在科學教育、博物館展示和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著重要作用，激發(fā)公眾對自然歷史的興趣。

脊椎動物化石相對但研究價值，從魚類到恐龍再到哺乳動物，記錄了脊椎動物的演化歷程。遺跡化石則包括足跡、洞穴、糞便（糞化石）等，反映了古生物的行為特征。特別珍貴的化石類型包括琥珀中的生物包裹體，以及保存軟組織的特異埋藏化石庫，如中國的澄江生物群和熱河生物群，為研究早期生命提供了極為寶貴的材料。

化石是保存在巖石中的古代生物遺骸、遺跡或印模，是地球46億年歷史中生命演化的直接證據(jù)。作為連接過去與現(xiàn)在的橋梁，化石記錄為我們提供了了解遠古生命形式、生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境條件的特窗口。從達爾文時代開始，化石就成為支持生物進化論的重要證據(jù)，并持續(xù)為現(xiàn)代演化生物學研究提供關鍵數(shù)據(jù)。