隨著技術進步，化石研究正進入新階段。成像和化學分析技術將揭示更多化石中的隱藏信息。計算古生物學通過三維建模和生物力學分析，重建古生物的運動和功能形態。跨學科整合使化石數據能與分子生物學、發育生物學等領域的發現相互驗證。
澄江生物群和布爾吉斯頁巖等特異埋藏化石庫保存了大量軟軀體生物，揭示了寒武紀生命大爆發的壯觀景象。露西化石作為早期人類祖先的代表，為人類起源研究提供了重要線索。這些里程碑式的發現不僅解決了重大科學問題，也常常引發公眾對古生物學的廣泛關注。
化石也是重建古環境的鑰匙。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、水深等環境參數。例如，珊瑚化石的分布指示古氣候帶，植物葉片形態反映古降水模式。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意產業中也發揮著重要作用，激發公眾對自然歷史的興趣。
