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。

化石在確定地質(zhì)年代方面具有的作用。標準化石是那些生存時間短、分布廣泛的物種，可以標定地層年代。通過化石序列建立的生物地層學框架，是全球地質(zhì)年表的基礎。在演化生物學中，化石提供了一系列"快照"，展示不同地質(zhì)時期生物形態(tài)的變化，如從恐龍到鳥類的過渡化石，為進化理論提供了直接的證據(jù)。

傳統(tǒng)化石研究方法包括野外采集、實驗室處理和形態(tài)學分析。古生物學家通過系統(tǒng)的地層調(diào)查和化石采集，獲取研究標本。在實驗室中，化石需要經(jīng)過精心修理（去除圍巖）、加固和復原。比較解剖學方法通過對比化石與現(xiàn)生生物的形態(tài)特征，推斷其分類位置和生物學特性。