Вельми важливе значення для виявляння спорідненості організмів має палеонтологія, яка досліджує викопних рослин (палеоботаніка) і викопних тварин (палеозоологія) та їхній розвиток протягом усіх геологічних часів. Саме вона дозволяє на підставі документальних даних — скам'янілих залишків викопних організмів — відтворити реальну картину еволюції органічного світу, послідовні етапи розвитку життя на Землі.