化石能确定地层的相对时代及划分、对比地层；提供环境标志及确定和恢复古沉积环境；了解在成岩成矿中的作用。在地球的发展和演进中，不少类别的化石新旧更替及演化迅速，形成特征不同的类群。这些类群的古生物，在不同地史时期的沉积中，可形成不同的化石群或化石组合，成为确定地层时代和划分地层的重要依据。
化石能提供环境标志，判断和恢复古沉积环境。如浮游有孔虫，放射虫，牙形刺等仅产于海相沉积中；如中，新生代的轮藻，某些介形虫和硅藻仅产于陆相的淡水沉积中；某些底栖有孔虫和介形虫及少数的轮藻，产于滨海的边缘环境的半咸水沉积等等。这些不同类别的古生物在其生存期间，对于水域的温度，盐度，深度，浑浊度和沉积底性等都有一定的要求。通过对各类化石群落或化石组合的古生态分析并结合古沉积学的研究，用将今论古法的推测方法，便可判断和恢复古沉积环境。如已查明我国渤海湾，黄海，东海和南海都形成于新生代，在第三纪时，由于气候干热和海进的影响，我国东部沿海地区形成大量的咸水，半咸水沉积，这种环境为形成丰富的石油资源创造了条件。这都是利用微体古生物学的研究成果。
在成岩成矿中的作用，生物（包括微古生物）不仅可以形成燃料矿产，如煤、石油、天然气、油页岩等，还有某些金属硫化矿床、磷矿、硅藻土，而且还可形成自然硫、各种铁矿、锰矿、铀矿、铝土矿等矿产。许多生物都有富集成矿元素的作用，如某些海生生物体中金的含量为海水的830倍，铜 为3700倍，铝为267000倍。另一些微体生物虽然不能成矿，但可以指示找矿的方向或是确定含矿层的位置等 。
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