Procesy wymierania.
- Zapis stratygraficzny taksonów może być użyty do zrekonstruowania procesów wymierania. Do tego trzeba użyć danych kladystycznych o tych taksonach (Smith 1994). Poznanie przebiegu wymierań z przeszłości przyczynia się do zrozumienia obecnego spadku liczebności gatunków w niektórych zespołach.

Rekonstrukcja historii bioróżnorodności.
- Ilościowo określając rozprzestrzenienie taksonów w zapisie kopalnym paleontolodzy stwierdzili, że zmiany bioróżnorodności podlegaja pewnym prawom (Sepkoski 1996; Benton 2001). Rozumienie przyczyn i sposobów zróżnicowania pomaga w interpretacji podobnych procesów w naszych czasach.
Wyliczeń dzisiejszej różnorodności dokonuje się przez liczenie taksonów i osobników oraz używając metod kladystycznych (Faith 1994). Kladogram, używany do oszacowania różnorodności, powinien przedstawiać pokrewieństwa najbliższe prawdziwym. Skamieniałości mają swoją rolę w rekonstrukcji pokrewieństw ich dzisiejszych form.

Ryc. 2.
A. Ewolucja w jednej z linii rozwojowych Radiolaria.
B. Związek morfologii z batymetrią sugeruje ewolucyjne przystosowanie do bytowania na różnych głębokosciach.
C. Po wprowadzeniu wymiaru czasowego widać ewolucyjną dywergencję i specjalizację form pierwotnie średniej głębokości do warunków płytkich i głębokich wód (C) (wg Lazarus in Briggs & Crowther 2001).

Ewolucja formy.
- Dobre rozumienie ewolucji formy jest istotne, żeby rozumieć homoplazję i homologię, a więc do rozumienia ewolucji jako takiej. Ostatnio widoczne jest duże zainteresowanie genami rozwojowymi (tak zwane geny hox i inne) i ich rolą w ewolucji formy. Skamieniałości są ważne do interpretacji teorii ewolucji struktur (ryc. 3).

Rekonstrukcja historii klimatu i środowiska

Warunki ekologiczne pewnych obszarów w prehistorycznych czasach można zrekonstruować stosując wiedzę o biologii taksonów kopalnych. Analizy tafonomiczne i badania chemiczne skamieniałości dostarczają danych do rekonstrukcji zmian temperatury i klimatu.
Rekonstrukcja zmian temperatury i klimatu może nam powiedzieć, czy ostatnie wzrosty temperatury zawierają się w granicach normy. Jeżeli nie, to znaczy gdy ostatnie wzrosty temperatury są wyższe niż oczekiwania oparte na znajomości tych badań, jest to dowód globalnego ocieplenia spowodowanego przez człowieka. Takie były wnioski badań Pearson & Palmer (2001) i Pearson et al. (2001).