1. Geosphere: Dit is het solide, niet-levende deel van de aarde, inclusief rotsen, mineralen en landvormen. Paleontologen bestuderen fossielen die worden gevonden in rotsen, die informatie bieden over de geschiedenis van de aarde, vroegere omgevingen en de evolutie van het leven.

2. biosfeer: Dit is het deel van de aarde dat het leven ondersteunt, inclusief alle levende organismen en hun interacties met het milieu. Paleontologen onderzoeken de fossielen van oude organismen om hun anatomie, gedrag, evolutie en hoe ze interactie hadden met hun ecosystemen te begrijpen.

Hoewel paleontologie zich vooral op deze twee delen richt, kan het ook overlappen met de hydrosfeer (oceanen, meren, rivieren) bij het bestuderen van mariene fossielen en de atmosfeer Bij het onderzoeken van de impact van klimaatveranderingen in het verleden op het leven.