化石是由于自然作用保存在地层中的地史时期生命遗体、遗迹的统称。新疆古生物化石门类繁多，最早的化石见于距今10多亿年的中元古代长城系(14—18亿年)中，为微古植物和叠层石。最晚的化石见于第四纪地层中，主要为孢子花粉和哺乳动物化石等。新疆境内多古生物化石和遗迹在国内外都有较高的知名度，如：早古生代的小壳运动、三叶虫、笔石；晚古生代的蜒类、珊瑚、腕足类、牙形石、植物、鱼类和两栖类，中生代的爬行类、古森林遗迹；新生代的牡蛎动物群、古新世植物及哺乳动物等。
古生物化石gushengwu huashi
古生物泛指地质历史时期中曾经生活于地球上的生物，一般将从更新世起以前的生物称古生物，全新世以来的称现生物，但并无严格规定。大部分古生物已经绝灭，但也有少数延续至今，称为“活化石”。古生物包括古动物、古植物及微体古生物等。凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体和遗迹统称为“化石”。化石的保存类型很多，有遗体化石、遗迹化石、模铸化石等。近来又将保存在地层中的由生物分解而成的有机物，称为 “化学化石”。
❶化石的保存条件： 首先，生物本身具有不易毁坏的硬体部分 (如硬壳、骨骼等)。不具硬体的生物，虽然在一定条件下可以形成化石，但其可能性要小得多。第二，需要有一定的环境，即生物死后必须尽快地被沉积物所掩埋，以避免氧化腐烂或者被其他动物所吞食。因此，海相沉积比陆相沉积更容易保存下来丰富的化石。第三，埋藏下来的生物必须在较长时间内经历一定的固结、充填、置换等作用，才能形成化石。由此可见，能够在地层中成为化石保存下来的古生物只不过是地质时代全部古生物的一小部分而已。
❷化石的类型和形成方式： 实体化石——泛指由生物遗体本身保存而成的化石。其中又包括两类，一类是未变质遗体，即生物死后，在特殊条件下保存下来的完整的生物体，如1710年在西伯利亚冻土层中发现的第四纪猛犸象，其皮毛、血肉及骨骼均保存完好。又如在抚顺煤田主要煤层内琥珀 （松脂变成） 中保存的栩栩如生的昆虫化石等，都属此类。另一类是已变质遗体，即古生物只保留下来一部分 （如硬体部分），并经历一定的石化作用。绝大部分化石属于此类。石化作用主要有：升溜作用（炭化作用），即生物死亡后，其中不稳定成分分解挥发，仅留下炭质部分保存成为化石，如植物的叶子、笔石的角质 （几丁质） 等，其中氢、氧、氮等成分挥发逸去，最后留下炭质薄膜、印模等。另外还有矿物质充填作用，即动物的贝壳、骨骼等，疏松多孔，埋藏后被水溶液中的CaCO3、SiO2等所填充，使遗体变得致密、坚固，增加重量，形成化石。再有一种就是置换作用，生物被埋藏分解后，有机体的分子一边溶失，水溶液中的矿物质分子一边沉淀，二者交替置换，结果改变了生物遗体的成分，但却保存了它的形态甚至组织结构，形成化石。主要的置换物质为SiO2、CaCO3、FeS2、Fe2O3等。最常见的为硅化木，俗称木变石，年轮等结构俱保存完好。
遗迹化石——又称“痕迹化石”。指地层中保存下来的生物生活活动的痕迹和遗物，前者如足痕、爬痕、虫类洞穴、钻孔、移迹等，后者如蛋化石、粪化石、胃石以及原始人类的工具等。如在我国发现的恐龙足痕、恐龙蛋、鸵鸟蛋、鬣狗粪便等都属此类。遗迹化石可据以说明生物的生活方式、生活环境、生态等，有时还可确定地层时代、地层的顶底面等。
模铸化石——泛指由古代生物遗体保留于围岩上的印痕（称外模），或生物中空部分填充物表面上的印痕（称内膜），或生物中空部分的填充物本身（称内核），或生物遗体溶蚀后所留空隙被泥沙所填充形成的模型（称铸型）。模铸化石对于研究不具硬体及外壳易被溶蚀的生物外表形态及内部构造等具有重要意义。
❸化石的应用：由于生物的发展是从低级到高级、从简单到复杂，以及生物发展的不可逆性、阶段性等，其最大用处是给地层的划分和对比提供了重要依据，并可据以确定地层的时代。特别是那些演化快、时代分布短、特征显著、数量众多、地理分布广的化石，对确定地层年代有重要意义，称为“标准化石”。如奥陶、志留纪的笔石，石炭二叠纪的等。其次，化石可以表明古地理环境和古气候状况，因为不同的自然地理环境，生活着不同的生物组合，也沉积着不同的沉积物，形成不同的沉积相，如海相、陆相、海陆交互相、潟湖相等。不同沉积相所含的化石也不相同。特别是生物比沉积物对生活环境变化的反映更为显著。例如地层中含有海生或陆生生物化石，就反映当时是海洋或陆地环境。而海洋环境又有深浅冷暖等不同，故所居住的生物种类也不同。如碎屑岩中含有海生厚壳贝壳及破碎贝壳常反映滨海相，石灰岩中含有珊瑚化石常反映清澈温暖浅海相，等等。凡是能够指示生物生活环境特征的化石或化石群，称为“指相化石”或“指相化石群”。标准化石和指相化石结合起来，对于确定地质时代、岩相和重塑古地理环境具有重要作用。第三，可以阐明某些生物成因的矿床(如煤、石油、硅藻土、油页岩、石灰岩等)的形成条件和分布规律。第四，对古生物化石的研究足可提供确凿的系统的生物进化的证据。