生活在水边或靠近水边的机体被埋藏和保存下来的机会较多。人类需要喝大量的水，常居住在水边，死后有时能成为化石。在人类进化过程中，早期不居住在洞穴里，但是常常由于水流的作用，使死在洞穴附近的动物或人冲进洞穴成为化石。较晚时期，人类经常居住在洞穴里，因此常常可以在洞穴沉积中找到人类化石。古猿生活在森林中，一般离水流很远，热带森林的条件如酸性的土壤等使尸体迅速分解，因而化石很少。
机体上的一些硬组织（如骨和牙）主要是由无机物构成，比较容易保存，而大部主要由有机物构成的软组织则很难长期保存。机体被埋藏时，土壤中的无机物（如硅、碳酸钙、磷酸钙等）能替代有机质，也能代替骨和牙中的无机物，通常是组织中的无机物越多，则越容易保存下来。牙齿的成分90%以上是无机物，所以是最常见的化石。较硬的骨（如头骨）比较软的骨（如肋骨）容易保存下来。
化石保存的状态常与机体的骨骼被掩埋前的情况有关。埋藏学就是研究化石形成过程的。如尸体被动物吃过，只留下一部分被埋藏起来；又如骨骼在形成化石前被流水冲散，则较轻、较松的骨会与较重较密的骨分开；又如骨在石化前可被动物践踏或弄破，或者被炎热的太阳暴晒而干裂。
硬组织通常容易被保存，但也有其他的可能。在某种化学条件下（如酸性的介质），骨质的无机物可被溶解掉，而软的有机物却得到保存，这样使骨发生弹性的变形--弯曲和扭转。另一种可能是原先的骨消失了，而其空间为矿物质填充而成为化石模子。
石化过程有赖于当地的条件，其速度在不同的地点可以有很大的不同。在一个地区，石化可在几千年内发生；而在另一个地区可能要几百万年，因此，化石的年代不能单凭石化程度来确定。
石化过程有赖于埋藏的条件，因而化石并不是过去某种生物的随机抽样。对化石及其外界环境进行分析时，必须记住石化时的条件。
化石总是有限的，稀少的，局部的，而且通常都是不完整的。
2.化石年代的测定：为生命编年
确定化石的年代，以便知道该化石所代表的生物生存的年代，这是非常重要的。各阶段人类化石的形态，都有一定的重叠，仅仅根据骨骸的某些部分如上、下颌骨和牙齿、肢骨等，而不知道它们的年代，有时是难于确定其分类地位的。
测定年代的方法，一般可分为两类，即绝对年代测定法和相对年代测定法。
绝对年代测定法绝对年代的测定，是根据沉积或火山岩在形成后其中化学元素自然放射性的衰变而计算的。
沉积岩中的某些元素含有不稳定的同位素，在发生自然的放射性衰变时，它们的原子有规则地分解成为其他的元素，如钾40逐渐衰变成氩40，铀235衰变成铅207，碳14衰变成氮14等等。
衰变的速度不受外界因素如压力、温度或时间推移的影响。经过一定的时间，原先的原子只留下一半了。这个时间叫”半衰期“,放射的量也只有一半了。这留下的一半经过一定的时间，又去掉一半，只留下原先的1/4,再过一定的时间，再去掉一半，留下原先的1/8,如此等等。如果确定这块岩石样品中剩余的不稳定的同位素的量，再确定衰变产生的元素的量，得出它们的比例，这样根据已知的半衰期年代，便可计算出它的绝对年代。
这些间接的绝对年代测定的准确性，也有赖于标本与沉积年代的关系；如果年代测定还有赖于与其他沉积的相关，则其可靠性又差了一段。总之，绝对年代测定法虽然给人们一个年代的数目，但不要忘记，这只是一种估计，并不是准确数目。
相对年代测定法相对年代是使化石年代与其他东西的年代发生联系，如与其他化石、旧石器文化或地质事件相联系，从而来确定化石的年代。在不能使用绝对年代测定法时，使用相对年代测定法是很有用的。但是这种方法的准确性受到一系列因素的影响。
相对年代测定法主要是利用化石与它的沉积物的关系。当骨骼被埋藏时，它们逐渐吸收土壤中的某种元素。埋藏的时间越长，它们吸收得越多。比较各骨中这些化学物质的量，就可得知其相对的年代。如果人化石与其周围的动物化石埋藏时间是相同的，则两者中的各种元素的百分率会是一样的，如果人骨是埋藏在较晚的层位中，而后与较老的动物骨骼相混杂，则人骨内的各种元素的量会较少。最早用这种方法是分析骨中氟（Fluorine）的含量，例如在上世纪末和本世纪初时，初次用含氟量来判别在南斯拉夫Krapina）地点发现的人化石是否与该地点的绝灭动物群的骨骼是同时化的，从而确定了克拉皮纳人在尼人中的地位。
其他常用的元素有氮和铀。这些化学测定法完全决定于当地的土壤条件，而不能用来比较不同的地点，即使是互相邻近的地点也不行。随着当地条件的变化，这种方法有时结果不一致，或者根本不能应用。特别是人类化石，要考虑到在近10万年内埋葬的习俗逐渐风行起来。
相对年代的另一种测定方法，是确定出产化石的沉积，或者化石本身在当地的地层顺序、考古顺序或者动物进化顺序中的位置，从而测定其年代。
根据出产化石的地层与已知地层的特征相对比，从而确定化石的年代。例如，在东非肯尼亚特卡纳湖的一二百万年前的沉积中发现的人类化石的地层层位，可以用火山的凝灰岩而追踪其相互关系。又如欧洲的许多尼人的相对地位，可以用西欧当地的温度变化的序列、古土壤的成分以及其他受温度影响的地质现象来确定。
用考古器物的文化顺序，来测定年代是有很大困难的。人类技术的进步，更多是增加新的工具，而不是抛弃旧的。现代人还有用很原始的石器工具的。如果单从极简单的工具来判断，则可能会把晚的东西弄得很早。可是如果发现一把铁斧，则此地点肯定是相当晚的。所以，只能从最先进的工具来确定一个地点在当地文化顺序中的地位。
同时，还要考虑到人类在这个地点的活动，一个宰杀动物的地点，可以有完全不同于人类居住点的工具。分析一个地点的动物化石在进化中的地位时，也用同样的原则，只有最现代的种是最重要的。地区愈广，这种比较出现错误的可能性就愈大。因为技术革新可以是传入的，也可以是独立地平行发展而来的，各地区文化上的变化，不一定都是同时发生的。
根据动物群来测定相对年代，有赖于大范围的物种分布和进化的记录。一个地区某种物种最早的出现，在有些情况可以用来测定年代，更新世的开始直到现在还是用现代种的马、象和牛的出现为定义的。其他有用的动物是鬣狗和其他的食肉类以及猪的化石。地区的范围越小，用动物群年代测定越准确。近年来小哺乳动物群和耗子等啮齿类动物，在大范围内进行比较，获得了较好的结果。但是不同的生态环境往往使动物群比较得出的年代不很准确。
不少人企图用其他在大范围内出现的广泛的自然现象来确立相对年代。最早试用的是冰川，根据更新世冰期的顺序，以及这些冰期对于温度、湿度和水体水平的影响，来对比各地的年代。
冰川的研究最早是19世纪中叶在欧洲阿尔卑斯山区做的，对当时，是在更新世有过四个主要冰期，稍晚的研究表明还有更早的第五个冰期。由近往远，各冰期的名称是玉木、利斯、民德、群智和多瑙。各冰期之间的时间叫间冰期。
世界各大地区有与阿尔卑斯冰期相当的一套名词，如我国与之相当的各期为大理、庐山、大姑、波阳和龙川，但这些冰期是否成立，仍有争论。
每个冰期都是明显较冷的时期，其间也有较冷的冰段和较暖的间冰段的交替。
有证据表明，温暖时期和寒冷时期的交替存在于全世界。有些地区有冰川的直接证据，另一些地区没有冰川，可用冰川影响造成的不同事件来确定相当于冰期的顺序。例如在冰期，由于海洋中大量的水变成了陆地沉积的冰，海平面变低，这时形成的海滩现今是在水上。另一方面，在间冰期，由于结成冰的水又回流到海洋，这时形成的海滩比现今的高。这样可以确定海滩形成的顺序与冰期的关系。
研究河床阶地可达到同样的目的。当冰期海平面低时，河流加速，切割加深；在间冰期海平面高时，河水流速缓慢，河水不是下切而是形成宽阔的阶地。这样也和冰川的顺序有关。另外，在非洲的洲际性的干湿时期的序列，叫做雨期和间雨期，也被认为是冰期和间冰期大气中湿度高低的结果。
更新世的定义和分期，有一时期便完全是根据阿尔卑斯冰期的顺序而来的。更新世的定义是冰期的时期，又根据各冰期分为三期：
早更新世（下更新统）--多瑙和群智冰期；中更新世（中更新统）--群智--民德间冰期至利斯冰期；晚更新世（上更新统）--利期--玉木间冰期至玉木冰期。
全新世或近代，是玉木冰期以后的时期，在1万年稍多以前开始。
原先以为利用雨期、河床阶地顺序，或者冰川的直接证据等，可以使广泛分离的地区或不同的洲的沉积互相联系起来，但实际上并非如此。
原因是这些被认为是”世界性的共有的现象“,实际上既不是世界性的，更不是共有的。相当多的证据表明，非洲并没有洲际性的干和湿的时期，局部地区的干湿顺序不能互相联系。