漫长的地史时期内，先后出现众多的生物种类，它们的演化速度、分布范围、生存数量、保存程度等都不尽相同，因而其地层学意义自然不同。同时，随着地质时代的演进，地区和环境的差异，地层中所保存化石的特征常有明显变化。根据生物地层学的基本原理，在长期实践中，逐渐形成如下生物地层学方法。
1.化石对比法
同一地区不同层位的岩层含有不同的化石，利用这些化石可以把不同时期的岩层区分开。不同地区含有相同化石的岩层，其形成年代大体一致，利用化石可以将不同地区按“时间”进行对比。这为地层学中地质年代表的建立奠定了基础。
2.标准化石法
实践中人们发现，在同一岩层中往往含有多种化石。古生物学家将其中生存时间短，分布范围广，数量众多，保存完好的化石称为标准化石。利用这些标准化石可以对比地层，确定其相对年代。生物生存时间短，表明其演化迅速，这类生物化石在地层中的垂向分布局限，时间标志明显，便于较精确地划分地层，如
3.化石组合法
在缺乏最典型、最精确的标准化石时，多门类的生物群（共生组合）可以提供大致相近的综合的地层信息。即使存在标准化石的情况下，综合分析生物群全貌，也能提供更丰富、更全面的地层时代和沉积环境的信息。这就是生物组合法。利用化石群或化石共生组合来确定地层层位的方法比较简便，已被广泛应用。
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