* Preučevanje fosilov: Fosili so ohranjeni ostanki ali sledovi živali, rastlin in drugih organizmov iz preteklosti. Paleontologi zbirajo fosile iz kamnin in sedimentov ter jih preučujejo, da bi izvedeli več o živalih, ki so jih ustvarile. Fosili lahko zagotovijo informacije o velikosti, obliki, prehrani in vedenju živali.
* Primerjava živih in izumrlih živali: Paleontologi tudi primerjajo žive živali z izumrlimi živalmi, da bi izvedeli, kako so se razvile. S proučevanjem podobnosti in razlik med živimi in izumrlimi živalmi lahko paleontologi sklepajo na evolucijska razmerja med različnimi vrstami.
* Uporaba molekularne biologije: Molekularna biologija je preučevanje strukture in delovanja molekul, kot so DNK in beljakovine. Paleontologi lahko uporabijo molekularno biologijo za pridobivanje DNK iz fosilov in jo primerjajo z DNK živih živali. To jim lahko pomaga določiti evolucijska razmerja med izumrlimi in živimi živalmi.
* Uporaba računalniškega modeliranja: Paleontologi uporabljajo tudi računalniško modeliranje za ustvarjanje simulacij izumrlih živali. Ti modeli lahko paleontologom pomagajo vizualizirati izumrle živali in razumeti, kako so se premikale in obnašale.
Z uporabo teh metod so paleontologi lahko izvedeli veliko o izumrlih živalih. Odkrili so, da so bile izumrle živali raznolika skupina bitij, ki so živela v različnih habitatih po vsem svetu. Spoznali so tudi razvoj živali skozi čas in vzroke za izumrtje.