化石是資源，保護工作面臨諸多挑戰(zhàn)。自然風(fēng)化、人為破壞和非法采集都威脅著化石遺產(chǎn)。各國通過建立自然保護區(qū)、立法保護和公眾教育等措施應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。例如，美國《古生物資源保護法》和中國《古生物化石保護條例》都為重要化石提供了法律保護。

化石也是重建古環(huán)境的鑰匙。通過分析化石組合和個體特征，科學(xué)家能推斷古代溫度、鹽度、水深等環(huán)境參數(shù)。例如，珊瑚化石的分布指示古氣候帶，植物葉片形態(tài)反映古降水模式。在資源勘探領(lǐng)域，某些微體化石是指示油氣儲層的良好標志。此外，化石在科學(xué)教育、博物館展示和文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)中也發(fā)揮著重要作用，激發(fā)公眾對自然歷史的興趣。

脊椎動物化石相對但研究價值，從魚類到恐龍再到哺乳動物，記錄了脊椎動物的演化歷程。遺跡化石則包括足跡、洞穴、糞便（糞化石）等，反映了古生物的行為特征。特別珍貴的化石類型包括琥珀中的生物包裹體，以及保存軟組織的特異埋藏化石庫，如中國的澄江生物群和熱河生物群，為研究早期生命提供了極為寶貴的材料。