Ископаемые организмы были известны с древнейших времен. В XVI— XVII вв. сведения о них сильно расширились. Французский натуралист-любитель Бернар Палисси, который собирал и описывал ископаемые остатки животных, в 1575 г. демонстрировал свою коллекцию в Париже.
Большое внимание описанию ископаемых остатков животных и растительных организмов уделял немецкий ученый XVI в. Георг Бауэр (Агрикола), получивший всемирную известность благодаря своим работам по геологии, минералогии и горному делу.
Описания ископаемых моллюсков, плеченогих, иглокожих, рыб приводятся в сочинениях Николауса Стено, Колумна и других авторов XVII в. Еще больше данных об ископаемых организмах было собрано в XVIII в. Джон Хантер располагал в своем музее большой коллекцией различных окаменелостей. Швейцарец Н. Ланге в 1708 г. выпустил сочинение "История ископаемых", содержавшее 163 таблицы хороших рисунков остатков ископаемых животных. Один из представителей известной семьи французских натуралистов — А. Жюссье в 1718 г. описал многочисленные отпечатки ископаемых растений, обнаруженных им во Франции в районе разработок угля. К концу XVIII в. выходит несколько обзорных сочинений, часто снабженных хорошими и точными иллюстрациями.
В ранних работах об остатках вымерших организмов еще не было понимания того, что ископаемые формы являются звеньями в цепи развития живых существ, что они генетически связаны с современными животными к растениями. В XV—XVII и даже в XVIII вв. имели хождение нелепые представления о том, будто ископаемые — это вообще не остатки организмов, а "своеобразные камни" (lapides sui generis), "игра природы" (lusus naturae). Считалось, что они возникли под влиянием различных мистических сил, которым давали всевозможные названия вроде: "осеменяющий воздух", "созидающий воздух" (aura seminalis) и т. п. Полагали также, что "осеменяющее начало", происходящее от тех или иных животных, действуя на камни, может придать им форму, характерную для этих животных. Такого взгляда держался, например, упомянутый выше Ланге.