Най-подходящи условия за вкаменяване има в моретата и езерата, където бавно се натрупват наноси от пясъчник или варовик. На сушата, където обикновено скалите не се образуват чрез утаяване, а, напротив, се рушат от ерозията, наслагвания от рода на пясъчните дюни възникват и се запазват твърде рядко. По тази причина сухоземни животни могат да се превърнат във вкаменелости единствено ако попаднат във водата. И тъй като това се е случвало само по изключение, едва ли някога вкаменелостите ще могат да ни дадат дори и относително пълна представа за цялото многообразие от животни, които са населявали сушата в миналото. Водните животни — риби, мекотели, морски таралежи, корали — имат много по-големи шансове да бъдат запазени. И все пак твърде малко от тях са попаднали в момента на смъртта си точно в онези физични и химични условия, които са необходими за вкаменяването им. Нищожна част от тях са се озовали в скалите, които днес са на повърхността на Земята, а и вероятно повечето ще бъдат унищожени от ерозията, преди да бъдат открити от търсачите на вкаменелости. Удивителното е това, че дори при тези незначителни шансове все пак са били събрани толкова много вкаменелости и сведенията, които те ни дават, са така подробни и последователни.
Как можем да определим възрастта им? С откриването на радиоактивността учените разбраха, че скалите имат в себе си геологичен часовник. Някои химични елементи с течение на времето се разпадат и при това се получава радиоактивно излъчване. Калият се превръща в аргон, уранът — в олово, а рубидият — в стронций. Скоростта на тези реакции може да бъде изчислена и ако се измери съотношението между вторичния и първичния елемент в дадена скала, може да се определи кога се е образувал изходният материал. И тъй като съществуват няколко такива двойки елементи, които се разпадат с различна скорост, възможно е да се правят контролни изчисления. Този способ, който изисква изключително сложни методи на анализ, винаги ще бъде достъпен само за специалистите. Но всеки може приблизително да определи възрастта на много скали само с помощта на логиката и по този качин да подреди хронологично най-важните събития, свързани с историята на вкаменелостите. Ако в скалите могат да се различат отделни пластове, между които няма значителни размествания, то тогава би трябвало най-долният пласт да е по-стар от най-горния. Така, пласт по пласт, можем да прочетем историята на живота и прониквайки все по-надълбоко в земната кора, да проследим родословното дърво на животните чак до самите му корени.
Най-дълбокият „разрез“ в земната повърхност е Гранд Каниън в Западните Съединени щати. Скалите, през които река Колорадо си е пробила път, са запазили и до днес почти хоризонталните си пластове — червени, кафяви и жълти, понякога розови на ранната утринна светлина, понякога синкави в далечината. Земята е така суха, че само тук-тим се мяркат самотни хвойни и ниски храсти, а голите скални пластове, някои меки, други твърди, се очертават ясно и отчетливо. Повечето от тях са пясъчници и варовици, постепенно наслоени по дъното на плитките морета, които някога са покривали тази част на Северна Америка. При по-внимателно вглеждане могат да се открият някои нарушения в последователността на пластовете. Те съответствуват на периодите, когато сушата се е издигала, моретата са се отдръпвали и морското дъно е пресъхвало, а наслоените по него утайки са били разрушавани от ерозията. След време сушата пак е потъвала, моретата са заемали предишните си територии и настояването е започвало отново, Въпреки тези празноти историята на вкаменелостите е в общи линии ясна.