Дисципліна розділяється на палеозоологію (вивчення древніх тварин) і палеоботаніку (вивчення древніх рослин). Викопні рештки давньої життя вчені палеонтологи знаходять у всіх куточках світу. Ці дивовижні люди знають, як багато може розповісти відбиток древнього папороті в камені, скорпіон в бурштині або амоніт.

Термін «палеонтологія» був вперше використаний в 1822 році відомим французьким зоологом Жоржем Кюв'є. Він вперше показав закономірність зміни копалин комплексів тварин в історії Землі. Його дослідження відіграли значну роль при розробці теорії еволюції. Однак задовго до появи терміну існувала і палеонтологія і палеонтологи.

Ще за часів Аристотеля і Сократа мисливці за старовиною знаходили скам'янілі останки динозаврів. Можливо, так з'явилися чарівні казки про драконів і чудовиськ. Людей лякали величезні розміри стародавніх кісток. Вони вважали, що якщо кістки лежать на поверхні землі - значить, тварини жили не так давно. І лише з розвитком геології, з появою більш-менш чіткого уявлення про геологічних шарах і послідовності розвитку життя почали з'являтися перші припущення про часові рамки існування тих чи інших стародавніх видів.

Спочатку вся геологічна історія була розділена на 4 періоди, але зі збільшенням обсягу інформації в періодизацію знадобилося вносити зміни. В результаті з'явилися поняття «ера» і «період». Вся геологічна історія подразделена на 5 ер: архей, протерозой, палеозой, мезозой і кайнозой. Кожна ера підрозділяються на кілька періодів. Для кожної епохи характерні свої представники тваринного і рослинного світу. Одні з'являлися, інші вимирали.

Зовсім недавно інструментами палеонтолога були лопата, молоток і долото, перо і папір. Зараз у його арсенал входить сучасна оптика, рентгенівська апаратура, хімічні методи обробки матеріалу, обчислювальна техніка. Крім звичайного дослідження залишків рослин і тварин палеонтологи вивчають скам'янілі сліди, екскременти та інші скам'янілі продукти життєдіяльності. А також, останки, мало піддані тліну. Завдяки цим знахідкам вчені мають можливість дізнатися про спосіб життя стародавніх мешканців Землі.

Палеонтологічні знахідки - надбання всього людства. Для того, щоб люди могли споглядати ці скарби, по всьому світу створюються музеї, найбільшими з яких є: музей природознавства в Лондоні, Клівлендський музей природної історії, національний музей природної історії у Вашингтоні і Королівський музей Онтаріо (Канада).