Organismi delicati come gli insetti raramente si conservano in questo modo, e di conseguenza i loro fossili sono piuttosto rari; infatti è necessario non solo che venga evitata la loro decomposizione, ma anche la pressione del terreno sovrastante, che li schiaccerebbe totalmente. Molti resti di insetti preistorici sono comunque giunti fino a noi intrappolati nell'ambra. Questa è una comune resina di una pianta preistorica che ha inglobato l'insetto quando era ancora liquida; con il passare del tempo questa resina si è indurita fino a diventare dura come una roccia ed ha trattenuto al suo interno l'insetto.
Dal momento che ci si rese conto che a particolari periodi della storia della Terra corrispondevano particolari fossili, questi diventarono il mezzo migliore per correlare rocce della stessa età, ma presenti in regioni diverse. Nella foto accanto un insetto racchiuso nell'ambra.

Sono quindi stati individuati dei fossili guida, cioè fossili di quegli organismi che ebbero una contemporanea e ampia distribuzione geografica, e una durata molto limitata nel tempo; la presenza di questi fossili in rocce diverse indica che queste hanno la stessa età. I fossili inoltre possono fornire importanti informazioni anche sulle caratteristiche dell'ambiente del passato.
Per esempio i fossili di bivalvi (es. le cozze) in un calcare indicano che quel calcare si è deposto in un mare poco profondo dal momento che i bivalvi hanno bisogno di luce (beh non proprio loro, ma gli organismi di cui si nutrivano). Così ad esempio esaminando i vari tipi di fossili possiamo ricostruire approssimativamente la paleolinea di una costa. Alcuni esemplari di fossili di corallo ci possono addirittura fornire indicazioni sulla temperatura del mare in quel periodo, visto che alcune di queste specie vivono solo a determinate temperature.
Accanto il fossile di Archaeopteryx conservato in sedimenti di una laguna giurassica presso Solnhofen, Germania. Si ritiene che sia il lontano collegamento tra uccelli e dinosauri. Sotto un esemplare di palma fossile dell'Eocene trovato presso Verona.