Fossielen gevonden in diepere gesteentelagen zijn over het algemeen ouder dan die gevonden in ondiepere lagen. Dit komt doordat er voortdurend nieuwe gesteentelagen bovenop oudere lagen worden afgezet, waardoor de diepste lagen het oudst zijn. Dit principe, bekend als het principe van superpositie, vormt de basis van relatieve datering in de geologie.

Het bepalen van de exacte leeftijd van een fossiel vereist meer geavanceerde technieken, zoals radiometrische datering. Radioactieve elementen vervallen met een constante snelheid, en de hoeveelheid vervalproducten die zich in een fossiel ophopen, kan worden gebruikt om de ouderdom ervan te berekenen.