古生物的進化有宏觀上的不斷進步和階段性進化的特點。進步性進化指生物界歷史總的是由少到多、由低級到高級 、由簡單到復雜的趨勢。

　　階段性進化是一系列短期的突變(間斷 )與長期的漸變（平衡）交替發生的過程。突變是由于舊門類的大規模絕滅和緊接著的新門類的爆發式新生和輻射適應；在新門類產生后，可以有一長期的穩定發展的漸變期，直至下一個間斷 。大規模絕滅是指許多門類在地球上大部分地區在同一地質時期內絕滅。古生物的分類階元與生物學相同，即界、門、綱、目 、科 、屬 、種，及一些輔助單位如超科、超目、超綱、超門（生物學稱總科、總目），亞種、亞屬、亞科、亞目、亞綱、亞門等。古生物物種的概念與生物學物種相同，但由于化石不能判斷是否存在生殖隔離，故更著重以下特征：①共同的形態特征；②構成一定的居群；③居群分布于一定地理范圍。根據以上特征判明的化石種，被認為是自然的生物分類單元，具有客觀性。

　　應用　古生物學研究對于地質學和生物學都具有重要作用。例如：建立地層系統和地質年代表；劃分和對比地層 ；恢復古地理、古氣候；研究沉積巖和沉積礦產的成因及分布等。還可為生命起源學說和進化論提供事實依據。

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