ส่วนใหญ่การค้นพบซากดึกดำบรรพ์ หรือฟอสซิลจะเป็นการค้นพบโดยบังเอิญ เช่น
การขุดเจาะเหมืองแร่ สร้างเขื่อน
ตัดถนน หรือมีชาวบ้านมาพบเข้าแล้วมีรายงานไปให้ผู้เชี่ยวชาญทราบ จากนั้นผู้เชี่ยวชาญซึ่งเรียกว่า
"นักธรณีวิทยา"ก็จะทำการวิเคราะห์ตรวจสอบรายงานเหล่านั้น
โดยการดูแผนที่ทางธรณีวิทยาประกอบ
แล้วนำผลของการสำรวจมาตัดสินใจว่า จะทำการขุดต่อไปหรือไม่จะทำการวิเคราะห์ตรวจสอบรายงานเหล่านั้นโดยการ
ดูแผนที่ทางธรณีวิทยาประกอบแล้วนำผลของการสำรวจมาตัดสินใจว่า จะทำการขุดต่อไปหรือไม่ซึ่งการขุดเจาะฟอสซิล
ของนักโบราณชีววิทยาจะใช้เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพหลายชิ้น โดยจะเริ่มด้วยการใช้เครื่องมือหนักเปิดหน้าหินโดยรอบ
ก่อนแล้วค่อยขุดเข้าไปหาชิ้นฟอสซิลทุกทีๆพอขุดเข้าใกล้ฟอสซิล ก็จะใช้เครื่องมือขนาดเล็กขุดต่อไปเมื่อ ชิ้นฟอสซิล
โผล่พ้นหินออกมานักโบราณชีววิทยาก็จะติดหมายเลขบนฟอสซิลทุกชิ้นทำการ ถ่ายรูป
และจดบันทึกรายละเอียด
เพื่อเป็นหลักฐานว่าฟอสซิลนั้นพบที่จุดไหนและพบในลักษณะใด จากรูปและการจดบันทึกรายละเอียดเพื่อเป็นหลักฐาน
ว่าฟอสซิลนั้นพบที่จุดไหนและพบในลักษณะใด
จากนั้นก็จะใช้กาวหรือสารเคลือบมาเคลือบชิ้นฟอสซิลให้ทั่ว
เพื่อช่วยยึดกระดูกที่เปราะบางมิให้เกิดการแตกหัก
จากนั้นก็จะใช้กาวหรือสารเคลือบมาเคลือบชิ้นฟอสซิลให้ทั่วเพื่อช่วยยึดกระดูกที่เปราะบางมิให้เกิดการแตกหักเมื่อสามารถ
ขุดฟอสซิลออกมาได้แล้ว
เมื่อสามารถขุดฟอสซิลออกมาได้แล้ว ก็จะใช้ปูนพลาสเตอร์ทำเฝือกห่อชิ้นฟอสซิล
เพื่อป้องกันการแตกหักขณะเคลื่อนย้ายออกจากแหล่งขุดไปศึกษาทางวิชาการที่ห้องปฏิบัติการต่อไป
การศึกษาที่ห้องปฏิบัติการจะเริ่มจากการเตรียมแยกกระดูกออกจากดินและหินที่หุ้มอยู่
พวกกระดูกของสัตว์ขนาดเล็ก อย่างเช่น หนู ก็จะทำการเตรียมโดยวิธีการร่อนด้วยตะแกรงในน้ำ
แล้วนักโบราณชีววิทยาก็จะทำการศึกษารายละเอียดและวิจัยเปรียบเทียบ
ซึ่งบางครั้งก็อาจส่งตัวอย่างไปต่างประเทศเพื่อวินิจฉัยให้แม่นยำ โดยการเปรียบเทียบกับตัวอย่างจำนวนมากที่เก็บสะสมจาก
หลายประเทศ
แล้วในที่สุดฟอสซิลทั้งหมดก็จะถูกนำไปเก็บรักษาไว้ในห้องเก็บตัวอย่างของพิพิธภัณฑ์
