I fossili trovati negli strati rocciosi più profondi sono generalmente più antichi di quelli trovati negli strati meno profondi. Questo perché nuovi strati di roccia si depositano costantemente sopra gli strati più vecchi, quindi gli strati più profondi sono i più antichi. Questo principio, noto come principio di sovrapposizione, è il fondamento della datazione relativa in geologia.

Determinare l’età esatta di un fossile richiede tecniche più sofisticate, come la datazione radiometrica. Gli elementi radioattivi decadono a un ritmo costante e la quantità di prodotti di decadimento accumulati in un fossile può essere utilizzata per calcolarne l'età.